不同半干法脫硫技術(shù)在玻璃熔窯應(yīng)用對(duì)比分析

王 俊

（中建材環(huán)保研究院（江蘇）有限公司 江蘇鹽城 224051）

1 工藝簡介

1.1 反應(yīng)機(jī)理

半干法脫硫的原理是利用生石灰或熟石灰等堿性物質(zhì)作為吸收劑來吸收煙氣中的SO2等酸性氣體，該過程主要是氣、液、固三相接觸反應(yīng)，包括物理過程（傳質(zhì)、傳熱等）以及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)過程[1]。一方面吸收劑與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固體產(chǎn)物，另一方面煙氣中的熱量不斷傳給吸收劑，使之連續(xù)干燥，這樣脫硫反應(yīng)后形成的產(chǎn)物為干粉狀態(tài)。

1.2 工藝過程

RSDA 采用生石灰消化后的熟石灰漿液作脫硫劑，石灰漿液與循環(huán)漿液混合，經(jīng)霧化器高速旋轉(zhuǎn)霧化后與煙氣中的酸性成分反應(yīng)，同時(shí)霧滴的水分被蒸發(fā)，變成干燥的脫硫產(chǎn)物，隨煙氣進(jìn)入除塵器被收集循環(huán)利用。RCFB 基于循環(huán)流化床技術(shù)，采用熟石灰粉作為吸收劑直接噴入脫硫塔，通過吸收劑的內(nèi)外多次循環(huán)，實(shí)現(xiàn)高效脫硫。NID 采用生石灰消化與循環(huán)增濕一體化設(shè)備，混合器溢流進(jìn)料，脫硫灰循環(huán)利用。

2 技術(shù)特點(diǎn)

2.1 RSDA技術(shù)特點(diǎn)

（1）操作彈性大，對(duì)不同的煙氣流量、煙氣溫度和煙氣成分能快速響應(yīng)。（2）吸收漿液被霧化成數(shù)十億顆細(xì)小的霧滴（50μm），比表面積很大，和SO2反應(yīng)很快，吸收率高。（3）控制消化溫度和時(shí)間以獲得高活性的熟石灰漿液，活性越高，比表面積越大，吸收率越高。（4）塔出口粉塵濃度相對(duì)低，對(duì)濾袋的磨損最小。

2.2 RCFB技術(shù)特點(diǎn)

（1）塔內(nèi)能產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的內(nèi)回流，加上外部循環(huán)，延長了脫硫劑在塔內(nèi)的停留時(shí)間，加大了固體顆粒的碰撞、摩擦，提高了脫硫劑利用率。（2）塔內(nèi)流速較低約為4m/s，煙氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間達(dá)5s 以上，使SO2與脫硫劑能充分混合，提高了脫硫效率。（3）脫硫劑為干態(tài)，床溫只取決于噴水量，不受進(jìn)口煙氣中SO2濃度和量的制約，床溫易控制在理想狀態(tài)下。（4）塔內(nèi)優(yōu)良的混合條件，使塔內(nèi)的水分迅速蒸發(fā)，所以脫硫塔及其它設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)和堵塞，也不會(huì)產(chǎn)生腐蝕。

2.3 NID技術(shù)特點(diǎn)

（1）采用獨(dú)特的噴霧方式在混合器內(nèi)將工藝水均勻的分配到循環(huán)顆粒表面形成水膜，使其水分含量從1%增濕到3%～5%。（2）建立溫度和濕度理想的脫硫反應(yīng)環(huán)境的時(shí)間少，總反應(yīng)時(shí)間降低，煙氣在塔內(nèi)停留時(shí)間只有1～1.5s 左右，有效地降低了脫硫塔的高度。（3）采用生石灰消化與循環(huán)增濕一體化，降低了占地面積、簡化了系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的可操作性和穩(wěn)定性。（4）脫硫灰循環(huán)利用，循環(huán)倍率可高達(dá)50 倍，提高脫硫劑利用率。

3 對(duì)比分析

基于相同煙氣工況及配置，三種不同半干法技術(shù)之間的對(duì)比如下：

表1 不同半干法主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

表2 不同半干法綜合對(duì)比[2,3]

結(jié)合表1 和表2 得出如下結(jié)論：

不同半干法技術(shù)在設(shè)計(jì)塔內(nèi)流速及停留時(shí)間時(shí)區(qū)別較大，基于不同的設(shè)計(jì)原理，脫硫塔形式差別較大。

工程實(shí)踐證明，在相同的Ca/S 條件下[4]，脫硫效率RSDA 相對(duì)最高，RCFB 次之，NID 最低。

RSDA 塔出口含固量只有RCFB/NID 的1/20～1/50，所以其濾袋壽命相對(duì)較長。RCFB/NID 塔內(nèi)存在大量的物料湍動(dòng)，阻力（壓降）大，塔內(nèi)壓降高且當(dāng)其降波動(dòng)較大時(shí)易塌床，而RSDA 不存在物料床層，塔內(nèi)運(yùn)行差壓相對(duì)穩(wěn)定，無塌床可能。

RSDA 系統(tǒng)相對(duì)較復(fù)雜，投資最高，但其快速響應(yīng)負(fù)荷變化能力最強(qiáng)；RCFB 運(yùn)行最穩(wěn)定，脫硫劑利用率最高；NID 占地面積最小、系統(tǒng)集成化程度最高，一次性投資最低。

目前以上三種半干法脫硫技術(shù)在玻璃熔窯上都有較廣應(yīng)用，三者具有各自的優(yōu)勢及合理性，根據(jù)需求綜合考慮選擇。

結(jié)語

綜上所述，目前以上三種半干法脫硫技術(shù)在玻璃熔窯上都有較廣應(yīng)用，三者具有各自的優(yōu)勢及合理性，可根據(jù)需求綜合考慮選擇。