[發(fā)明專利]半濕法煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210153533.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN102698591A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王運(yùn)濤;吳永日;李河;孟憲禮;李自強(qiáng);李相龍;申斌;王兆田;馬學(xué)榮;石鳳海;張斌;李順義;劉延生;王慶方;郭改仲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/83
• 分類號(hào): B01D53/83;B01D53/50
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半濕法煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫方法，適用于冶金、發(fā)電、工業(yè)窯爐等燃煤含硫煙氣的脫硫處理,特別適用于含硫量高、濕度大、煙氣量大、溫度高且波動(dòng)大、含塵量較高的煙氣脫硫。

背景技術(shù)

我國是以燃煤為主的能源結(jié)構(gòu)的國家，2010年產(chǎn)量達(dá)到18億噸。煤炭占一次能源消費(fèi)總量的75%。燃煤造成的大氣污染有粉塵、SO₂、NOX和CO₂等，燃煤排放的二氧化硫也不斷增加。按污染的工業(yè)部門來分，其順序是火電廠、化工廠和冶煉廠。1995年修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》提出：國家鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)。

世界各國開發(fā)、研制、使用的SO₂的排放控制技術(shù)目前的數(shù)量已超過200種。一般采取燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫（煙氣脫硫）。現(xiàn)在工業(yè)化應(yīng)用最廣泛的是燃燒后脫硫（煙氣脫硫）。

隨著我國粗鋼產(chǎn)量達(dá)到世界產(chǎn)量的二分之一以上，鋼鐵行業(yè)也成為繼電力行業(yè)以后的又一大酸性污染行業(yè)，鋼鐵行業(yè)污染治理的重點(diǎn)是燒結(jié)煙氣的治理。因燒結(jié)礦原料的復(fù)雜配比成分，其濃度值取決于燒結(jié)生產(chǎn)負(fù)荷、所用鐵礦粉、溶劑、燃料及其他添加物等，變化較大，加上燒結(jié)工藝及產(chǎn)品的高要求。各種脫硫技術(shù)的應(yīng)用都存在一定的局限。因此，在我國推廣一種高效節(jié)能的適用于燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫的技術(shù)，對(duì)我國減少二氧化硫污染是至關(guān)重要的。

煙氣脫硫技術(shù)主要是利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的SO₂，并使其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫化合物。脫硫劑一般使用石灰石粉、氧化鎂粉、氧化鈣粉、堿液、氨水等。近幾十年來，國內(nèi)、外對(duì)煙氣脫硫進(jìn)行了大量的研究。按脫硫的方式和產(chǎn)物的處理形式一般可分為濕法，半干法和干法三大類。多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，二氧化硫與脫硫劑最佳的反應(yīng)介質(zhì)是水，因此濕法脫硫技術(shù)的吸收效率最高，干法脫硫技術(shù)的吸收效率較低，半干法脫硫技術(shù)的吸收效率介于二者之間。

濕法脫硫技術(shù)（WFGD技術(shù)）始于20世紀(jì)70年代，最具有代表性的兩種方法是石灰石（石灰）——石膏法和氨法。

石灰石（石灰）－石膏濕法脫硫技術(shù)采用石灰石或石灰作脫硫吸收劑，脫硫過程在溶液中進(jìn)行，脫硫劑和脫硫生成物均為濕態(tài)。石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液。當(dāng)采用石灰為吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{。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進(jìn)入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏，脫硫石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。

氨法脫硫工藝是采用液氨或氨水作為吸收劑脫除煙氣中SO₂的工藝。氨是一種良好的堿性吸收劑，而且氨吸收煙氣中SO₂是氣-液或氣-氣反應(yīng)，反應(yīng)速度快、反應(yīng)完全、吸收劑利用率高，可以做到很高的脫硫效率。另外，其脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種常用的化肥。但氨法成本高、易腐蝕、凈化后尾氣中的氣溶膠問題都制約了其廣泛推廣。

干法煙氣脫硫技術(shù)（CFB技術(shù)）一般由吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、重力除塵器、布袋除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成。煙氣從底部進(jìn)入吸收塔，經(jīng)文丘里管后速度加快，吸收劑、循環(huán)脫硫灰因氣流沖擊作用懸浮起來，形成流化床。在文丘里出口擴(kuò)管段設(shè)有噴水裝置，噴入的霧化水一是增濕顆粒表面，二是使煙溫降至高于煙氣露點(diǎn)20℃左右，創(chuàng)造良好的脫硫反應(yīng)溫度。循環(huán)流化床內(nèi)的Ca/S值可達(dá)40～50，吸收劑在此與SO₂充分反應(yīng)，生成副產(chǎn)物CaSO₃·1/2H₂O等。收集到的顆粒經(jīng)除塵器篩分后，返回吸收塔繼續(xù)反應(yīng)。整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率可達(dá)到80%以上。