【應用課堂】半干法脫脫在豎爐煙氣脫硫工程中的應用

　　　近年來，我國大氣環境形勢嚴峻，企業的污染物排放治理一直是我國關注的焦點。為減少豎爐球團生產過程中SO2和粉塵等有害物質的排放，滿足環保要求，有關鋼鐵廠在豎爐球團主抽風機煙道出口，安裝了1套旋轉噴霧半干法（SDA）煙氣脫硫系統。本文就半干法脫硫系統在豎爐煙氣脫硫工程中的應用做了分析，并介紹了其工藝特點和脫硫效果。

旋轉噴霧半干法脫硫工藝概述

　　目前，在美國脫硫市場，旋轉噴霧半干法脫硫工藝脫硫總量占所有干（半干）法脫硫工藝脫硫總量的91%，單塔最大煙氣處理能力達到200萬標準立方米/小時。

　　旋轉噴霧半干法脫硫系統主要由以下幾個部分組成：脫硫塔及附屬設備；布袋除塵器及附屬設備；脫硫劑貯存、輸送和漿液制備及供給系統；脫硫灰貯存、外排系統；脫硫系統公輔設備，含脫硫區域內的集水池及配套設施、脫硫工藝水系統、氮氣系統、蒸汽系統；儀表、通信、在線監測、消防與控制系統。

　　半干法脫硫工藝以Ca(OH)2為吸收劑，通過脫硫塔霧化器將石灰漿液霧化成30μm~80μm的霧滴，細小的霧滴與脫硫塔內的煙氣接觸，迅速與煙氣中的SO2反應，達到凈化脫硫的目的。

　　參與反應的石灰漿液由生石灰定量加入消化罐并加水配制而成，石灰漿液經振動篩篩分后流入漿液罐，配制成合格的石灰漿液。根據煙氣中SO2的濃度，利用漿液泵將石灰漿液定量送入漿液頂罐。頂罐內的漿液流入脫硫塔頂部霧化器，經霧化器霧化成霧滴，與脫硫塔內的煙氣接觸，迅速完成與SO2的反應。由于石灰漿液極細小，比表面積大，能夠加快與SO2的接觸反應，煙氣中SO2的脫除率最高能達到97%。

　　將脫硫并干燥后的煙氣送入布袋除塵器，對其進行進一步的凈化處理。布袋除塵器收集的粉塵因含有未完全反應的Ca(OH)2，故利用斗式提升機將粉塵輸送至循環灰系統，并將收集的粉塵定期外運利用。

旋轉噴霧半干法脫硫工藝特點

　　旋轉噴霧半干法煙氣脫硫工藝具有系統簡單、脫硫效率高、工況適應性強等優點，歸納起來，主要有以下幾方面特點：

　　系統簡單，運行阻力小，操作維護方便。SDA脫硫塔結構簡單，能耗低，運行和維護成本低。SDA煙氣脫硫工藝不需要使大量固體循環灰在塔內循環，脫硫后的煙氣也不需要回流，塔內固體脫硫灰處于流化狀態，不存在塌床、死床或偏床的情況。SDA脫硫塔的阻力不會超過1000Pa。

　　脫硫效率高。SDA工藝采用與濕法脫硫工藝相同的機理，脫硫效率介于濕法和干法之間。SDA工藝將石灰漿液霧化成極細的霧滴（平均為50μm），加大了石灰漿液與煙氣接觸的比表面積。因此，只需要噴淋較少的脫硫劑就可達到較高的脫硫效率。此外，SDA工藝對HCL、HF等酸性物質也有接近100%的脫除率。

　　合理而均勻的氣流分布。SDA脫硫塔頂部和塔內中央設有煙氣分配裝置，確保塔內煙氣流場分布均勻，使煙氣和霧化的液滴充分混合，提高了煙氣與液滴的接觸質量和熱量傳遞效率，使干燥和反應條件達到最佳；同時，確保塔內煙氣與霧滴有合理的接觸時間，得到最大的SO2脫除率。

　　靈活調節漿液量，脫硫效率不受影響。由于SDA霧化器利用高速旋轉所產生的離心力霧化漿液，液滴大小僅與霧化輪直徑和轉速有關。因此，漿液霧化效果與漿液供給量無關。當漿液供應速度隨煙氣流量、溫度和SO2濃度變化時，不會影響霧滴大小，從而確保了脫硫效率不受影響。

　　脫硫劑采用Ca(OH)2漿液。SDA工藝不直接使用生石灰，而是先讓生石灰與水反應生成Ca(OH)2漿液，然后再將漿液噴入脫硫塔，可避免CaO在脫硫塔除塵器內吸水放熱而導致布袋糊袋和輸灰系統卡堵的現象發生。

　　對脫硫劑的質量要求不高。SDA工藝可將石灰窯成品除塵系統收集的石灰粉作為脫硫劑，滿足循環經濟的要求。

　　對球團工況適應性強。由于球團煙氣系統負荷變化很大，其流量、溫度和SO2等變化也較大，SDA煙氣脫硫系統通過調節閥調節塔內霧化漿液量來適應球團工況的變化，不會增加除塵器的負荷。

　　系統設置旁路，不影響球團的正常生產。脫硫系統與球團現有排氣系統并聯布置，脫硫系統的建設、運行、檢修等均不會影響球團工序的正常生產。

　　脫硫后，煙氣溫度大于露點溫度。除塵器出口煙氣溫度控制在較低水平，但又在露點溫度以上（煙氣溫度大于露點溫度15℃以上）。因此，SDA煙氣脫硫系統可以采用碳鋼作為結構材料，整套脫硫系統不需要進行防腐處理，也不需要安裝加熱系統。

　　SDA煙氣脫硫工藝水耗低，不產生廢水。SDA煙氣脫硫工藝可以直接利用低質量的水（如堿性廢水，達到以廢治廢的目的），且不產生廢水。

　　脫硫副產物可綜合利用。干態脫硫灰可用作建筑材料的生產添加料，也可用來生產免燒磚，具有多種用途，可實現廢棄物的再利用，滿足循環經濟的要求。

                                              來源:中國鋼鐵新聞網   作者:趙剛 （如有侵權請聯系刪除）