[發明專利]一種半干法煙氣脫硫裝置及脫硫方法

在審

• 申請號: 202010035835.6
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111135686A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張德生
• 申請（專利權）人: 張德生
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/62;B01D53/68;B01D46/02;B01D53/80
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明涉及煙氣脫硫技術領域，具體是一種半干法煙氣脫硫裝置及脫硫方法，包括脫硫段，除塵段和外排段，所述脫硫段的入口與原煙氣出口連接，脫硫段的出口與除塵段的入口相連，除塵段的煙氣出口與煙囪相連，除塵段的下部出灰口與外排段相連；還包括循環段，所述循環段的上部與所述除塵段的下部出灰口連接；所述循環段包括循環灰倉和活化裝置，所述活化裝置的入口與所述循環灰倉相連，所述活化裝置的出口與所述脫硫段相連。本發明通過提高循環灰的活性，達到提高半干法工藝的脫硫效率，降低脫硫劑的用量，減少循環灰的循環量，降低脫硫系統的阻力，降低電耗；減少后部除塵器的運行負荷，并從根本上杜絕了床層塌床現象的發生。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種半干法煙氣脫硫裝置及脫硫方法。

背景技術

近年來，全國各地相繼出現了嚴重的霧霾現象，霧霾的主要成份為：可吸入顆粒物、SO₂、NO_X等。SO₂作為霧霾的主要污染物之一，其主要來源于化石燃料的燃燒(如鋼鐵、發電、有色金屬、焦化、建材、采暖、垃圾焚燒等均是SO₂排放大戶)。因此，如何有效控制與減少SO₂的排放已經成為全社會關注的熱點問題，而研究高效節能的脫除SO₂的排放勢在必行。

目前，在國內循環流化床脫硫系統中，其循環物料幾乎均采用空氣斜槽、加熱器、流化風機等方式循環使用，并且只是簡單的將袋式除塵器收集下來的脫硫灰重新回送至脫硫塔，這也是循環流化床脫硫系統存在的主要問題，因為在床層內根本不能將循環灰外表面脫硫反應生成物剝離下來；原因：1)、床層是脫硫主要反應區及循環灰堆積區域，也是所謂的循環灰外表面反應生成物剝離區域；而該區域又是噴霧區域，由于噴霧造成循環灰處于潤濕狀態，而濕的物料是不可剝離的(濕物料只能變形，不可剝離)；2)、僅靠脫硫塔內上升氣流的能量是不足以將脫硫劑(石灰)表面生成物剝離下來的。

脫硫劑(石灰)與SO₂反應是由兩個階段完成的，即：初始階段與生成物擴散控制階段。在初始階段的前0.3秒脫硫反應速率是非常快的，大約為46％的脫硫率，初始階段高的反應速率是因為石灰表面未發生脫硫反應。且此反應是表面反應，為0級表面反應，反應速率與石灰的表面積的平方成線性關系。初始階段生成的亞硫酸鈣(部分硫酸鈣)生成物覆蓋在未反應石灰表面，而反應生成物亞硫酸鈣的摩爾體積是石灰的2.72倍，反應生成物包覆在還未反應的石灰外表面，形成一均勻的反應生成物層，堵塞了石灰顆粒內的微孔通道，使后續反應的SO₂必須擴散通過此反應生成物層才能與石灰發生脫硫反應。但固相擴散阻力是非常大的，使得反應速率明顯下降，生成物擴散速率成為控制步驟。因此，第二階段為生成物擴散控制階段，也是脫硫的控制階段，是造成脫硫反應速率低、石灰利用率低的原因。

因此，為了提高脫硫效率及石灰的利用率，現階段采用大量循環灰進行循環脫硫反應來解決，但床層內的大量循環灰不僅增加后部袋式除塵器的負荷，致使脫硫系統阻力增大、設備磨損，建立起來的床層也極不穩定，隨時都有塌床的可能，又降低了脫硫系統的可靠性。

通過上述分析可知，現有的循環流化床半干法工藝的主要問題是：反應過程中反應生成物覆蓋了未反應的脫硫劑顆粒的表面，減小了脫硫劑與煙氣的接觸面積，阻礙了SO₂與脫硫劑的反應，從而降低了脫硫反應速率，延長了脫硫反應時間，間接降低脫硫效率，也浪費了大量脫硫劑。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種半干法煙氣脫硫裝置及脫硫方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：