論干、濕法組合除塵脫硫之優(yōu)點(diǎn)

□秦建軍

半干半濕法除塵脫硫有效利用干濕法脫硫的優(yōu)勢(shì)，克服缺點(diǎn)，在滿足工業(yè)化高速發(fā)展的同時(shí)，最大化降低工業(yè)廢氣對(duì)大氣及城市生態(tài)環(huán)境的影響，應(yīng)用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，使得其發(fā)展被進(jìn)一步限制。雖然可以有效降低廢氣中二氧化硫(SO2)的含量，除去煙氣中的酸性氣體，卻無(wú)法適應(yīng)工業(yè)化的快速發(fā)展，難以有效與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程銜接。因此發(fā)揮干、濕法組合除塵脫硫的優(yōu)勢(shì)，克服工業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中存在的缺陷，實(shí)現(xiàn)工業(yè)脫硫的循環(huán)與科學(xué)化，是實(shí)現(xiàn)干、濕法組合除塵脫硫技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的需求。本文針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中干、濕法組合除塵脫硫技術(shù)的發(fā)展，重點(diǎn)探討干、濕法組合除塵脫硫的優(yōu)點(diǎn)，以實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)為主，研究實(shí)現(xiàn)干、濕法組合除塵脫硫技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用的策略。

一、干、濕法組合除塵脫硫的發(fā)展

干、濕法組合除塵脫硫最早出現(xiàn)20世紀(jì)80年代，是美國(guó)與丹麥兩家公司聯(lián)手研制的脫硫技術(shù)，當(dāng)時(shí)利用石灰漿液霧化形成細(xì)小霧滴，通過(guò)吸收塔后與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成固體灰渣后，將放出的熱量用于石灰漿干燥將反應(yīng)后的灰渣以干態(tài)排出，脫硫效果達(dá)到85%，所以稱(chēng)為FGD技術(shù)，這種旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫在工業(yè)上較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以得到廣泛應(yīng)用。半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)是我國(guó)開(kāi)發(fā)出的脫硫方法，也是通過(guò)干法與濕法組合，在日本政府贈(zèng)送的半干半濕脫硫裝置基礎(chǔ)上，以我國(guó)工業(yè)化發(fā)展實(shí)際情況為主，開(kāi)發(fā)出的脫硫技術(shù)，不僅可以減低費(fèi)用、無(wú)腐蝕還能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫灰制磚。因此在工業(yè)發(fā)展中也備受矚目，提供工藝過(guò)程是利用鍋爐煙氣與脫硫劑的混合，在脫硫塔中以水霧形式從塔頂噴淋，在脫硫塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成亞硫酸鈣后氧化成硫酸干，脫除煙氣中的二氧化硫，整個(gè)過(guò)程連貫、可以快速實(shí)現(xiàn)脫硫并且利用干、濕技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，與工業(yè)化生產(chǎn)較為吻合。

粉末顆粒噴動(dòng)床半干半濕法煙氣脫硫，是20世紀(jì)90年代日本開(kāi)發(fā)出的脫硫技術(shù)，將含有二氧化硫的煙氣通過(guò)預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入噴動(dòng)床，將與水混合的脫硫劑以粉末顆粒從噴動(dòng)床的頂部噴入床內(nèi)，與塔底的噴動(dòng)粒子充分混合之后，呈現(xiàn)流態(tài)化，二氧化硫氣體與脫硫劑在噴動(dòng)粒子表面發(fā)展并且完成干燥，使得產(chǎn)物以干態(tài)粉末狀從分離器中吹出，我國(guó)學(xué)者改進(jìn)了噴動(dòng)床的結(jié)構(gòu)形式以及脫硫劑、添加劑種類(lèi)，使得半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，提高了脫硫效率。且以脫硫效率產(chǎn)生影響的鈉硫比、入口煙氣溫度以及惰性粒子粒徑等進(jìn)行研究，通過(guò)擬合形成脫硫效率關(guān)聯(lián)式，提出以氨水作為脫硫劑，可以有效提高半干半濕煙氣脫硫技術(shù)的脫硫效率。

二、干濕法除塵脫硫技術(shù)的優(yōu)越性

干濕法組合除塵脫硫比較適合我國(guó)中小型燃煤鍋爐的煙氣脫硫除塵，可以有效替代濕法及干法在煙氣脫硫中的地位，以干粉狀排出最終產(chǎn)物，避免廢水處理問(wèn)題，降低成本投入，將脫硫塔煙氣反應(yīng)產(chǎn)生的熱量作為增濕水以及噴入水霧的加熱源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能避免加熱裝置應(yīng)用，加入的脫硫劑是堿性物質(zhì)，可以同時(shí)除去煙氣中的其他酸性物質(zhì)，拓展廢氣物處理范圍，整個(gè)裝置占地面積較少，操作費(fèi)用后期，通過(guò)三相反應(yīng)將吸收劑中的水分顯熱蒸發(fā)，可以有效滿足鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，處理后的煙氣中污染物質(zhì)顯著降低。其技術(shù)特點(diǎn)以及優(yōu)越性表現(xiàn)在以下方面。

(一)技術(shù)特點(diǎn)。干濕組合實(shí)現(xiàn)復(fù)合除塵，濕式和干式除塵法的有機(jī)結(jié)合可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高除塵效率，例如采用CCTL干濕式除塵脫硫系統(tǒng)，可以達(dá)到95%以上的除塵效率，以分段冷凝可以使得煙氣的SO2在最佳分解溫度下進(jìn)氣霧噴淋，靈活調(diào)控除塵脫硫效果，降低脫硫劑的使用，可以在減少氧化鎂的投加量下實(shí)現(xiàn)96.8%以上的脫硫效率。當(dāng)然這只是一種干濕法組合除塵脫硫技術(shù)系統(tǒng)，不同的組合方式采用不同的脫硫劑，可以根據(jù)煙氣的實(shí)際廢棄物組成，調(diào)控除塵效果以及脫硫效率，極大地降低廢棄物中的含硫量，以及脫硫工藝投入。質(zhì)量保障是所有干濕除塵脫硫系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)發(fā)的核心，不同的設(shè)備適用環(huán)境有所差異，但我國(guó)的除塵脫硫設(shè)備是基于本國(guó)實(shí)際發(fā)展改進(jìn)的裝置，因此在設(shè)備引入工廠前都會(huì)在國(guó)家國(guó)家ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證，不少工廠會(huì)根據(jù)自身需求改變干濕組合裝置，實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用。因此雖然半干半濕法是固定設(shè)備，設(shè)備數(shù)量卻較之濕法脫硫設(shè)備少了數(shù)倍，并且由于是在干態(tài)下完成除塵脫硫，所以不需要考慮防腐問(wèn)題，極大地降低了設(shè)備投入以及維護(hù)成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)倉(cāng)灰配合以及除塵器的共用，可以在保證除塵質(zhì)量情況下降低運(yùn)行成本以及提高節(jié)能效率，無(wú)論是分段冷凝還是煙氣顯熱都可以讓煙氣中的SO2處于優(yōu)良狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)以廢治廢，廢水在干濕法組合除塵脫硫中是零排放，全部用于脫硫系統(tǒng)，所以鍋爐中的廢水廢渣在干濕法組合除塵脫硫中是必要的物質(zhì)，排出的最終產(chǎn)物通過(guò)灰倉(cāng)與除塵器，實(shí)現(xiàn)循環(huán)灰的利用以及能源回收，如果是采用氧化鎂做脫硫劑還可以利用硫酸鎂作為化肥，實(shí)現(xiàn)廢物利用，氨水也是一樣。

(二)優(yōu)越性。不同于干法或者濕法的除塵脫硫工藝，干濕法組合的除塵脫硫的工藝優(yōu)勢(shì)明顯，以粉狀脫硫劑以及粉煤灰與煙氣反應(yīng)，整合過(guò)程中不存在液態(tài)，所以設(shè)備腐蝕維護(hù)以及成本投入較少，干粉狀的最終產(chǎn)物可以與粉煤灰一起外售，不需要像濕法一樣進(jìn)行脫水處理，更不需要像干法一樣的大型設(shè)備，設(shè)備整體占地面積少，成本投入低，不同反應(yīng)狀態(tài)下，脫硫效果幾乎一致，尤其是噴動(dòng)床的顆粒粒子表面發(fā)生的脫硫反應(yīng)，其脫硫效果比擬濕法的脫硫反應(yīng)，可以改變干法脫硫速度慢以及效率低等問(wèn)題，滿足我國(guó)工業(yè)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)。再者干濕法脫硫除塵對(duì)環(huán)境的要求較低，可以在嚴(yán)寒環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)作，并且設(shè)備沒(méi)有防腐需求所以使用壽命更長(zhǎng)。除塵器可以將手機(jī)的粉塵添加到活化脫硫塔內(nèi)，加強(qiáng)活化塔內(nèi)的粉塵濃度，進(jìn)一步提高脫硫效率。雖然難以達(dá)到零排放的要求，商業(yè)化運(yùn)營(yíng)也比較稚嫩，但是干濕法組合除塵脫硫在設(shè)備構(gòu)造、數(shù)量以及運(yùn)行維護(hù)方面優(yōu)勢(shì)顯著高于干法、濕法脫硫除塵，廢物的利用效率以及效益也更加突出。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在目前我國(guó)較為寬松的排放標(biāo)準(zhǔn)下，干濕法組合除塵脫硫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，設(shè)備成本低以及構(gòu)造更為簡(jiǎn)易，可以有效降低運(yùn)行維護(hù)工作量，長(zhǎng)時(shí)間的使用壽命也滿足工業(yè)化發(fā)展需求，可以高效利用最終產(chǎn)物，提高企業(yè)效益以及脫硫效率。