半干法烟气脱硫技术.pptx
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一.总流程描述清华同方环境有限责任公司的循环流化床半干法烟气脱硫工艺是在清华大学热态实验研究的基础上,开发的具有自主知识产权的循环流化床半干式烟气脱硫技术。
清华同方循环流化床半干法烟气脱硫工艺总流程描述如下:锅炉空气预热器出口烟气首先经过预除尘器,除去绝大部分粉煤灰,一般除尘效率设定为85%,预除尘器的作用主要是使大部分粉煤灰得以回收和进行后续的再利用;从预除尘器出来的烟气从循环流化床脱硫塔的底部经文丘里喷管进入脱硫塔中,消石灰粉料通过气力输送形式喷入脱硫塔,流态化的物料和烟气中的二氧化硫等酸性气体在脱硫塔中发生化学反应,脱除掉大部分的二氧化硫等酸性气体;雾化水通过水喷嘴均匀的喷射进入脱硫塔使烟气均匀降温,使脱硫反应达到最佳反应状态;然后烟气经过脱硫塔的顶部排出,经袋式除尘器除去绝大部分细灰;袋式除尘器除下的灰部分经过空气斜槽进入脱硫塔循环利用,以提高脱硫剂的利用率,布袋除尘器的另部分灰由仓泵打入脱硫灰库;处理后的干净烟气经过引风机排入烟囱。
流程图见附图1。
图1 流程图二.分系统描述循环流化床半干法烟气脱硫系统主要包括:流化床脱硫塔系统、消石灰制备及供给系统、循环灰返料系统、除尘系统、工业水供给系统等几部分组成(1)流化床脱硫塔系统循环流化床半干法烟气脱硫技术是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气脱硫,脱除烟气中的大部分二氧化硫、达到排放要求。
该技术具有如下特点:①主要以消石灰、飞灰等作循环物料,脱硫塔内固体颗粒浓度均匀,固体内循环强烈,气固混合、接触良好,气固间传热、传质十分理想。
②在脱硫塔直接喷水增湿,达到最佳的反应温度。
固体颗粒之间的强烈接触摩擦,造成脱硫塔中气、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积,对于塔内二氧化硫的去除,达到非常理想的效果。
③固体物料经布袋除尘器收集,再经空气斜槽回送至脱硫塔,使脱除剂反复循环,在反应器内的停留时间延长,从而提高吸收剂的利用率,降低运行成本。
④在脱硫塔体适当部位增设喷水点,调节脱硫塔内脱硫反应的温度始终保持在烟气酸露点温度10 ℃以上,同时取得较佳的脱硫反应温度,保证脱硫效率,无结垢,无腐蚀。
烟气半干法脱硫技术方案1. 吸收塔1.1工艺流程图1-1 循环流化床半干法工艺流程示意图原烟气由循环流化床半干法净化装置底部进入循环悬浮流化床脱硫塔。
Ca(OH)2原料经过螺旋输送机送入脱硫塔,流态化的物料和烟气中的二氧化硫在脱硫塔中发生化学反应,脱除掉大部分的二氧化硫。
烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速,进入循环流化床体,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,使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍;脱硫塔顶部结构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。
这样循环流化床内气固两相流机制,极大地强化了气固间的传质与传热,为实现污染物高脱除率提供了根本的保证。
喷嘴的安装位置设置在文丘里扩散段,喷入的雾化水以降低脱硫塔内的烟温,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。
吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应,生成副产物CaSO3·1/2H2O,还与SO3等反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O等。
烟气在上升过程中,颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔,一部分因自重重新回流到循环流化床内,进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。
烟气在文丘里以上的塔内流速为3.5~5.5m/s,烟气在塔内的气固接触时间大约为6~8秒左右,从而有效地保证了脱硫效率。
从化学反应工程的角度看,SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程;SO2与氢氧化钙反应的速度主要取决于SO2在氢氧化钙颗粒表面的扩散阻力,或说是氢氧化钙表面气膜厚度。
当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时,氢氧化钙颗粒表面的气膜厚度减小,SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小,传质速率加快,从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。