濕法脫硫石膏真空脫水技術(shù)對比研究

吳曄

摘 要：隨著國家環(huán)保形勢的日益嚴苛，濕法脫硫技術(shù)已成為主流的煙氣脫硫技術(shù)。作為濕法脫硫重要副產(chǎn)品，脫硫石膏品質(zhì)除了日常運行調(diào)整外，真空脫水技術(shù)選擇至關(guān)重要。本文對DU型真空皮帶脫水機、DP圓盤脫水機、DG型石膏真空脫水機這3種常見的脫硫石膏真空脫水技術(shù)原理及應(yīng)用效果進行了全面的對比分析，以期為脫硫石膏脫水技術(shù)選型應(yīng)用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：脫硫 石膏 真空脫水

中圖分類號：X701.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0125-02

近年來，環(huán)保形勢日益嚴峻，國家對于固體廢棄物的管控力度在逐漸加大，作為濕法脫硫重要副產(chǎn)品，脫硫石膏如果達不到商用品質(zhì)，不僅僅無法盈利，還要承擔(dān)額外的處置費用。現(xiàn)場運行表明，除了受日常運行調(diào)整的影響外，設(shè)備選型至關(guān)重要。真空脫水機是石膏分離脫水工藝過程中關(guān)鍵核心設(shè)備，其作用是通過真空脫水機，將吸收塔反應(yīng)后石膏漿液中的水分脫除，使脫硫副產(chǎn)品——石膏濾餅的濕含量降至10%以下，滿足運輸條件，并對濾餅進行洗滌，使濾餅中的氯離子Cl-含量達到100ppm以下，以達到商品用石膏的質(zhì)量及環(huán)保指標(biāo)。

1 幾種常見真空脫水技術(shù)

1.1 DU型真空皮帶脫水機

傳統(tǒng)的DU型真空皮帶脫水機一般采用氣墊和橡膠托輥方式制成橡膠帶，旋流底流石膏漿液以連續(xù)方式通過橡膠皮帶，在真空作用下實現(xiàn)固液分離，同時兩側(cè)安裝有沖洗水，過濾后的石膏濾餅進入石膏庫。

DU型真空皮帶脫水機運行穩(wěn)定，但由于體積太大，容易發(fā)生濾布跑偏并撕裂；支承輥長度由于過長，容易發(fā)生斷裂；真空泵泵軸在日常運行中故障率較高，造成維護費用大幅上升，并影響脫水系統(tǒng)的連續(xù)運行，影響脫硫設(shè)施的可靠性[1]。

1.2 DP圓盤脫水機

DP圓盤脫水機通過真空把液體中的固態(tài)顆粒吸附在其過濾介質(zhì)上并通過旋轉(zhuǎn)運動帶出液面并干燥，然后通過重力卸料或刮刀卸料。

石膏旋流站底流50%濃相石膏漿液進入圓盤機的石膏漿液槽中，緩緩轉(zhuǎn)動的過濾板進入漿液環(huán)境中通過真空抽吸（即吸附區(qū)）漿液，漿液中的顆粒物隨水流被吸附并聚集在過濾板面上形成濾餅，并通過旋轉(zhuǎn)運動帶出液面并干燥，然后通過重力卸料或刮刀卸料。漿液中的水分被抽吸形成濾液進入真空罐中。為了降低石膏中Cl-含量，可以在石膏餅隨過濾板轉(zhuǎn)動脫離吸附區(qū)進入空氣環(huán)境后立刻開始進入濾餅沖洗區(qū)，通過清水清洗降低Cl-含量，與傳統(tǒng)皮帶脫水機的濾餅沖洗過程相似[2]。清洗過的濾餅隨后進入干燥區(qū)中繼續(xù)脫水，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到刮板區(qū)域（即卸料區(qū)）時再被反吹或刮落進入石膏庫。

濾布圓盤真空脫水機占地面積小，約為同等出力DU型真空皮帶脫水機的1/3～1/2，電耗為1/3，水耗約為1/2[3]。

1.3 DG型石膏真空脫水機

DG型石膏真空脫水機的整體運行及真空過濾均采用可編程序控制。采用環(huán)狀濾布，濾布由濾布壓輥緊貼在過濾盤的多孔濾板上。底流石膏漿液由布料器分配至濾布上，在真空作用下，液體被分離排出，石膏餅留在濾布上，卸至石膏庫。

DG型脫水機將傳統(tǒng)DU型脫水機的橡膠帶、裙邊、大尺寸驅(qū)動輥、摩擦帶等部件從設(shè)備上面去除，改變了脫水機運行方式，保證設(shè)備在正常運行時不出現(xiàn)皮帶跑偏，讓真空直接作用于濾布上方與沉降下來石膏漿液充分接觸，抽真空過程無真空泄露。脫水機正常運行時基本實現(xiàn)免維護運行，大幅降低維護人員的工作強度。

2 三類脫水機綜合對比

通過現(xiàn)場應(yīng)用情況，對3類脫水機進行比較：

3 結(jié)論

從上述分析和幾種過濾設(shè)備在脫硫石膏脫水中的應(yīng)用結(jié)果可知。

（1）文中3種都可用于脫硫石膏的脫水過程，但DP圓盤脫水機無論從技術(shù)還是經(jīng)濟性上或者操作穩(wěn)定性方面均不如水平真空帶式過濾機，所以，目前國內(nèi)外煙氣脫硫石膏脫水系統(tǒng)均廣泛采用水平真空脫水機。

（2）雖然DU型過濾機應(yīng)用狀況良好，但尚存在真空耗量大、操作費用高、膠帶潤滑和密封水造成操作環(huán)境不佳等缺陷。尤其在石膏漿液性能波動時，操作穩(wěn)定性較差，以及設(shè)備維護和膠帶更換時費用高、維修時間長。

（3）DG型真空脫水機用于煙氣脫硫石膏脫水過程時，具有操作真空度高（最高可達0.7bar），能耗低、設(shè)備維修方便、更換快捷、建筑投資成本低的特點，系統(tǒng)無需膠帶潤滑及密封水系統(tǒng)，操作穩(wěn)定性能優(yōu)，濾餅含水率穩(wěn)定。

（4）DP圓盤脫水機和DU型皮帶式脫水機石膏含水率都不如DG型石膏真空脫水機，且由于結(jié)構(gòu)特點無法設(shè)計濾餅沖洗區(qū)，不能將石膏中的氯離子降低，無法達到商用石膏的要求。

參考文獻

[1] 都麗紅，鄧伯虎，陳奕峰.橡膠帶式真空過濾機在火電廠濕法煙氣脫硫中的應(yīng)用[J].流體機械，2006，34（5）：43-45.

[2] 張汝松，展茂源，李盧義，等.圓盤脫水機在濕法脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力科技與環(huán)保，2015（5）：37-39.

[3] 許擁軍，王天博，崔一塵，等.濕法脫硫中真空皮帶機脫水效果影響因素[J].環(huán)境工程，2013（S1）：453-456.