循环悬浮式半干脱硫法的应用

循环半干法脱硫（RSD）在烧结机上的应用介绍目录一、行业背景 (1)二、烧结烟气特点 (2)三、几种烧结机脱硫技术介绍 (3)四、烧结机脱硫工艺的选择 (4)五、循环半干法脱硫（RSD）技术介绍 (5)六、工程应用 (15)一、行业背景《国家环境保护“十一五”规划》提出：“到2010年，二氧化硫年排放量由2005年的2549万吨削减10%减少到2295万，其中要求钢铁行业必须在增产不增污的前提下，实现二氧化硫年减排30万吨的目标”。

2010年3月10日国家环境保护部公布：2009年全国二氧化硫排放总量为2214.4万吨，较2008年下降4.60%，提前完成“十一五”规划任务。

国家环保部要求，2010年SO2排放量力争比2009年再削减40万吨，新增30台(套)钢铁烧结机烟气脱硫设施。

目前，钢铁行业生产过程中产生的二氧化硫总量，占全国排放总量的11%以上，仅次于电力企业，位居全国第二，排放量大约在150万吨/年～180万吨/年，其中烧结(含球团)工序外排的二氧化硫占85%～90%左右。

为了贯彻《钢铁产业调整和振兴规划》（国发[2009]6号），工信部于2009年7月30日发布了《钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案》（工信部节[2009]340号，实施期限为2009年～2011年）。

《方案》指出：“2008年全国重点统计的钢铁企业二氧化硫排放量约110万吨，其中烧结二氧化硫排放量约80万吨。

截至2009年5月底，我国已建成烧结烟气脱硫装置35套，实现脱硫的烧结机共40台，烧结机总面积 6312m2，形成烧结烟气脱硫能力8.2万吨”。

已投入运行的烧结烟气脱硫装置采用的工艺主要有半干法、氨-硫铵法、石灰石-石膏湿法等。

《方案》要求：“在2009年5月底已形成烧结烟气脱硫能力8.2万吨的基础上，2011年底前，钢铁行业新增烧结机脱硫面积15800m2，形成脱硫能力20万吨（其中中央企业10万吨，新增烧结机脱硫面积7700m2）。

半干法脱硫技术的应用与分析719000陕西省榆林市摘要：半干法脱硫技术整体技术结构相对简单，脱硫效率较高，在实际生产中，还需要对其脱硫技术实施进行分类调试与运行，把握其工艺控制要点。

本文中探讨了半干法脱硫技术的基本理论，并加以工程案例分析。

关键词：半干法脱硫；工艺控制；工程实践应用一般来说，烧结过程中所产生的二氧化硫会占到钢铁企业生产排放总量的70%以上，其生产中所排放的废气含氧量波动范围较大，且污染成分十分复杂，除二氧化硫、粉尘以外，其中还包含了重金属、二噁英、氮氧化物等等。

这些污染物的特点就是烧结烟气脱硫严重，无法使用传统燃煤电气锅炉站的烟气脱硫技术，所以需要采用到半干法脱硫技术[1]。

1.半干法脱硫工艺的基本理论概述在半干法脱硫工艺应用过程中，分析思考其集成的布袋除尘器与反应物循环系统，有效脱除其中的二氧化硫、二噁英等等物质，思考活性炭吸附烟气过程中二噁英有害成分，其最终反应物应该为干性烧结粉尘混合物，它需要采用布袋除尘器进行分离，如图1[2]。

图1半干法烟气脱硫工艺示意图如图1，半干法烟气脱硫工艺过程中会涉及诸多化学反应程序内容，其中就包括了变速曳流式反应塔、脱硫布袋除尘器、排灰再循环系统以及喷水系统。

首先是变速曳流式反应塔，它是半干法烟气脱硫工艺中的主要部件，其中有90%以上的烟气在二氧化硫吸收反应中被吸入，在塔内被有效处理，它对于烟气波动较大问题处理到位，可确保脱硫效率与排放浓度达标[3]。

其次是脱硫布袋除尘器，在工艺配套下对进口粉尘浓度进行调整，一般控制在1000g/Nm³以上，排放浓度则控制在10mg/Nm³以下，其布袋除尘器的机构设计与滤袋选材都非常重要，其中更融合了进风导尘、脉冲喷吹等多项专利技术内容。

再者是排灰再循环系统，它采用空气流化斜槽技术在反应塔中循环排灰，主要是根据反应塔压差对循环粉尘流量进行灵活调节，保证粉尘输送系统实现气力输送，且对所需要高压空气进行风机处理。

一、循坏悬浮式烟气半干法脱硫技术原理在对锅炉中的烟气处理过程中，静电除尘器是其进入的第一个环节。

在这个环节之中，主要是收集烟气中的干灰，能收集的干灰达85%。

在完成静电除尘后，即开始进入下一个环境中：脱硫净化塔。

在净化塔内反应主要应用悬浮方式，基于喷雾增湿活化以及循环硫化床理论，保证烟气中的干飞灰与石灰粉之间的循环、悬浮，充分接触二氧化硫，并进行相应的反应，实现脱硫工作。

随后实现脱硫工作后的烟气进入下一个环境中：布袋除尘器，对烟气开展除尘工作后，符合达标要求后，即可排出。

受到一些因素的影响，石灰粉并未与二氧化硫充分反映，因此还会有大量的石灰粉存在于布袋除尘器的粉尘中，为了对脱硫系统中的硫、钙的比例有效降低，对脱硫的成本降低，可以将上述布袋除尘器收集到的粉尘进入脱硫净化塔中，进行循环应用工作，从而有效降低粉尘中的石灰粉含量，在此同时在净化塔中添加石灰粉，开展下一轮的脱硫工作。

为保证净化塔内足够的湿润度，净化塔内会有两级增湿活化器，为其内部的环境增湿。

为了对脱硫的效率提升，可以应用活化器，其中的介质为压缩空气，将工业水雾转为十分细小的水滴。

为了保证脱硫系统有最好的脱硫效率，且为干脱硫灰，需要严格把握水滴的直径以及喷水量。

借助上述操作，能够对水露点温度与增加湿度后烟气温度之间的差别值有效控制，避免烟气中水分过大影响后续脱硫工作。

此外，净化塔中的烟气干灰主要的状态是悬浮循环，基于该条件，可以保证固体颗粒与烟气之间滞留时间的充足性，保证充分的化学反应。

该脱硫技术涉及的主要流程如表1：表1　半干法脱硫技术涉及的主要流程二、循环悬浮式烟气半干法脱硫技术应用效果本节主要对循环悬浮式烟气半干法脱硫技术应用效果进行分析。

应用循环悬浮式烟气半干法脱硫技术有很好的优势，如表2：表2　应用循环悬浮式烟气半干法脱硫技术优势其一，有较小的占地面积。

借助该技术，能够对气体、液体以及固体之间的传质强化，对烟气处理设备所占的面积有效降低，从而进一步降低了运行的费用以及投资成本。

半干法脱硫工艺的应用与探讨摘要：半干法脱硫工艺的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象。

本文就半干法脱硫工艺的应用进行了深入的探讨，提出了自己的建议和看法，具有一定的参考价值。

关键词：半干法；脱硫工艺；应用前言干法脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。

它的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热。

本文就半干法脱硫工艺的应用进行探讨。

2．脱硫原理该技术主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO2充分接触、反应来实现脱硫的一种方法。

烟气脱硫工艺分7个步骤:①吸收剂存储和输送;②烟气雾化增湿调温;③脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;④二氧化硫吸收;⑤增湿活化;⑥灰循环;⑦灰渣排除。

其中第1、第2、第3和第4个步骤均在吸收塔中进行。

（1）化学过程雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H2O、SO2、H2SO3反应生成干粉产物。

整个反应分为气相、液相和固相3种状态,反应步骤及方程式如下。

①SO2被液滴吸收。

SO2(g)+H2O →H2SO3(L)②H2SO3溶液同吸收剂反应生成亚硫酸钙。

Ca(OH)2(L)+H2SO3(L) →CaSO3(L)+2H2OCa(OH)2(s)+H2SO3(L) →CaSO3(L)+2H2O③液滴中CaSO3饱和后即开始结晶析出。

CaSO3(L) →CaSO3(s)④部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙。

CaSO3(L)+1/2O2(L) →CaSO4(L)⑤CaSO4(L)溶解度低,从而结晶析出。

CaSO4(L) →CaSO4(s)⑥对未来得及反应的Ca(OH)2(s),以及包含在CaSO3(s)、CaSO4(s)内的CaO(s)进行增湿雾化。

循环流化床半干法脱硫技术的应用摘要：本文结合承钢180m2烧结机烟气脱硫工程的应用实例，介绍了循环流化床半干法脱硫系统的工艺、设备选型、运行情况及技术经济指标。

关键词：循环流化床；半干法；脱硫；工艺；循环流化床半干法脱硫技术在我国许多大型钢铁企业得到了广泛应用，接下来，笔者将以大连绿诺集团有限公司总承包的承钢180m2烧结机烟气脱硫工程为例，介绍循环流化床半干法脱硫技术的具体应用。

1 工艺介绍烧结机主抽风机出来的烟气经入口挡板门进入脱硫塔的底部，烟气流经脱硫塔底部文丘里装置时被加速，并与喷入的水和浆液接触，烟气降至70～90℃左右。

烟气中的SO2与脱硫剂反应，生成亚硫酸钙、硫酸钙等。

烟气带走大量的固体颗粒，进入布袋除尘器除尘，除尘后的净烟气经增压风机排入新建烟囱。

布袋除尘器收集到的脱硫灰一部分经过返料装置进入脱硫塔，另一部分至灰库外排。

循环流化床半干法脱硫工艺流程框图如图1所示。

2设备选型及技术参数承钢180m2烧结机烟气参数：入口烟气量105万m3/h（工况），入口烟气温度150℃，入口SO2浓度≤1500mg/Nm3，入口粉尘浓度≤200mg/Nm3；要求出口粉尘浓度≤30 mg/Nm3，出口SO2浓度≤100mg/Nm3。

根据上述参数，对主要设备选型：1）脱硫塔根据烟气量，选择脱硫塔直径8.2m，高度42m。

2）布袋除尘器选择长袋低压脉冲布袋除尘器，过滤面积20588m2，压力损失<1.5kPa，耐负压5kPa。

3）脱硫风机脱硫系统配置一台可以满足烧结机满负荷生产的离心式风机，采用变频器控制，用于克服FGD装置造成的烟气压降。

脱硫风机的处理烟气量为105万m3/h，全压4kPa。

3 运行情况承钢180m2烧结机烟气脱硫项目（如图2所示）已通过河北省环境保护厅工程治理验收。

整体设备运行稳定，出口烟气SO2浓度≤100mg/Nm3，符合《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 的要求。

烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫净化技术
单位：山东大学
地址：济南市山大南路27号邮编：250100
成果简介：
该项目研发的烟气双循环流化床半干法悬浮脱硫净化技术，结构简单、无易损件、阻力低，与现有除尘设备配套适应性好，简化系统，降低电耗。

应用领域：大中型电站锅炉和工业锅炉。

技术特点：脱硫效率80～90%；钙利用率90%；悬浮吸收系统的脱硫副产品为硫酸钙、亚硫酸钙及锅炉飞灰组成的混合物；脱硫灰的湿度小于1%，脱硫灰不粘结；脱硫灰可做路基材料等非结构性场合。

应用前景：技术相对简单，脱硫效率较高，系统运行稳定，生成的副产物便于处理，前景广阔。

投资规模：75t/h锅炉配套的烟气循环流化床悬浮脱硫装置，投资300万元。

合作方式：技术服务，提供产品，联合推广。

CFB—FGD半干法脱硫技术的应用循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇（LURGI）公司开发的一种新的半干法脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为根底以干态消石灰粉Ca（OH）2作为吸收剂，通过吸收剂的多次再循环，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间，以到达高效脱硫的目的，同时大大提高了吸收剂的利用率。

一、背景介绍尼龙科技公司位于某省***市叶县工业园内，Ⅰ期安装2台30MW背压式汽轮发电机组，配2台260t/h高温高压循环流化床锅炉，于20**年10月建成投产。

设计之初考虑二氧化硫污染日益严重，秉着高度的社会责任感，为适应不断严格的二氧化硫排放标准及企业自身发展的需求，提出3个选用脱硫工艺的原则：（1）脱硫后排烟中的SO2应符合国家排放标准的规定和新建机组环境评价要求；（2）脱硫设施的经济性高；（3）脱硫设施能稳定运行，脱硫率稳定，维修工作量小。

二、CFB-FGD半干法烟气脱硫技术原理典型的CFB-FGD系统由烟气系统、吸收塔系统、布袋除尘器系统、工艺水系统、吸收剂制备系统及供给系统、物料循环系统及电气仪表系统等组成。

来自锅炉的空气预热器的烟气从吸收塔底部进入吸收塔。

在此处高温烟气与参加的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，开展初步的脱硫反应，在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。

然后烟气通过脱硫塔下部的文丘里管的加速，进入循环流化床床体；物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，形成类似循环流化床锅炉所特有的内循环颗粒流，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；脱硫塔顶部构造进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度，使得床内的Ca/S比高达50以上，SO2充分反应。

在文丘里的出口扩管段设有喷水装置，喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20℃左右，从而使得SO2与Ca（OH）2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。

基于循环流化半干法的烟气脱硫除尘脱硝超洁净排放环保技术应用近年来，随着环保意识的增强和环保法规的逐步完善，对于工业生产中大气污染物的排放要求也越来越严格，特别是对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物的排放标准。

在这种情况下，需要开发出一种高效的烟气脱硫、除尘和脱硝技术，以满足排放标准，保护环境。

基于循环流化半干法的烟气脱硫除尘脱硝超洁净排放环保技术应用就是其中一种非常有效的方法。

基于循环流化半干法技术的烟气脱硫除尘脱硝，是将石灰石作为脱硫剂，通过喷雾器将水雾喷入循环流化床中，形成半干的脱硫工况，进而达到脱硫、脱尘和脱硝的效果。

相比传统的湿法脱硫、干法脱硫技术，循环流化半干法技术具有脱硫效率高、设备占地面积小、运行稳定可靠等优势，因此受到了广泛关注和应用。

循环流化半干法技术的脱硫效率非常高。

利用循环流化床技术和半干工况，能够有效提高石灰石的利用率，降低废水排放量，脱硫效率可达到90%以上。

这种技术的设备占地面积相对较小，适用于各种规模的烟气处理项目。

在运行稳定可靠方面，循环流化半干法技术通过合理设计流化床和喷雾系统，避免了因为床料和喷雾系统的堵塞和阻塞导致设备运行不稳定的问题。

循环流化半干法技术还可以有效降低能耗，减少运行成本，是一种具有良好经济效益和社会效益的烟气处理技术。

循环流化半干法技术在烟气处理领域的应用非常广泛，主要应用于电力、钢铁、化工、水泥等行业的烟气处理项目中。

以电力行业为例，目前国内外许多火电厂都已经采用了循环流化半干法技术进行烟气处理，如某某省的XX电厂、XX省的XX电厂等，通过引进先进设备和技术，实现了烟气超洁净排放，大大改善了当地的空气质量和环境。

在钢铁行业，循环流化半干法技术也被广泛应用于矿热炉等高温烟气处理中，取得了良好的脱硫效果和环保效益。

循环流化半干法技术还可以与其他技术结合应用，实现更加高效的烟气处理。

可以与干法除尘技术结合，提高除尘效率，减少细颗粒物的排放；也可以与SCR技术结合，实现脱硝效果，进一步降低氮氧化物的排放。