陶瓷行業(yè)煙氣脫硫處理工藝的比較 *

伍志良 黃春林 曾惠孫 曾 健

(佛山市三水新明珠建陶工業(yè)有限公司 廣東 佛山 528100)

前言

SO2是大氣環(huán)境的主要污染物之一，其中陶瓷行業(yè)導致的SO2污染，約占污染源的1/3。SO2對人體健康、生態(tài)環(huán)境、建筑材料均有危害，其主要危害形式為酸雨?，F(xiàn)階段陶瓷行業(yè)去除煙氣中SO2(即煙氣脫硫)的工藝比較成熟的有4種。

目前我國SO2的排放仍超過環(huán)境承載力，可見SO2減排任務之艱巨。本文根據(jù)脫硫工藝的不同，結(jié)合陶瓷行業(yè)脫硫工藝現(xiàn)狀，分析其優(yōu)缺點，為陶瓷行業(yè)脫硫工藝的選擇提供參考。

1 陶瓷行業(yè)常用脫硫工藝的原理及特點

1.1 雙堿法脫硫

鈣鈉雙堿法是先用鈉堿性吸收液進行煙氣脫硫，然后再用石灰粉再生脫硫液，由于整個反應過程是液氣相之間進行，避免了系統(tǒng)結(jié)垢問題，而且吸收速率高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費用省，運行成本低。

(1)以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設備運行和維護。

(2)鈉基吸收液對SO2反應速度快，故有較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般≥90%。

(3)脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發(fā)生于塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損，不但提高了運行的可靠性，而且降低了運行成本。

(4)以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構，運行可靠性高，事故發(fā)生率小，塔阻力低，△P≤600 Pa。

反應原理

1.2 石灰石膏法

采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液，當采用石灰為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應從而被脫除，最終反應產(chǎn)物為石膏。

脫硫過程

石膏法脫硫氧化過程

1.3 半干法(CFB)

CFB技術，即循環(huán)流化床半干法脫硫技術，以干態(tài)消石灰粉Ca(OH)2作為吸收劑，通過對吸收劑的多次再循環(huán)，在脫硫塔內(nèi)增加吸收劑與煙氣的接觸時間，從而極大地提高了吸收劑的利用率，最終達到高效脫硫的目的。工藝的關鍵之處在于：脫硫反應在半濕態(tài)下進行，而脫硫產(chǎn)物則在干態(tài)下處理，既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又有干法脫硫工藝無廢水廢液排放、又能在干態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的優(yōu)勢。

反應原理

1.4 干法(SDS)

干法脫硫是利用干法脫除沼氣氣體中的硫化氫，其原理是利用氧氣使硫化氫，氧化成硫或硫氧化物的一種方法，也可稱為干式氧化法。另一種方法為專用的氧化鐵吸收法，即以專用氧化鐵脫硫劑中活性的三氧化二鐵，吸收氣體中的硫化氫，并使其轉(zhuǎn)化為硫化鐵，從而脫除硫化氫的方法，目前這種方法使用比較多。干法設備的構成是在一個罐體內(nèi)放入填料，填料層可為氧化鐵脫硫劑、活性炭脫硫劑等，這里建議使用氧化鐵脫硫劑，因此脫硫劑的容量大，費用比較低，非常地實用。氣體從低流速的一端經(jīng)過罐體內(nèi)填料層，硫化氫氧化成硫或者是硫氧化物或被轉(zhuǎn)化為硫化鐵后，余留在填料層中，凈化后氣體從容器另一端排出。

反應原理

其與其他酸性物質(zhì)(如SO3等)的主要反應為：

2 陶瓷行業(yè)常用脫硫工藝的比較

表1 窯爐煙氣脫硫系統(tǒng)工藝對比表

3 結(jié)語

目前陶瓷行業(yè)常用的脫硫工藝有雙堿法、石灰石膏法、半干法(CFB)、干法脫硫(SDS)。各脫硫工藝的優(yōu)缺點各不相同，其中石灰石膏法和干法脫硫(SDS)優(yōu)點較多。綜上所述：

(1)當燃料為水煤氣或水煤漿且不需要消白，窯爐煙氣中含硫量較高時應該優(yōu)選擇石灰石膏法脫硫；

(2)當燃料為天燃氣且需要消白，窯爐煙氣中含硫量較低，應該優(yōu)選擇干法脫硫(SDS)。