半干法脱硫工艺特点介绍

半干法脱硫工艺的特点：

一、工艺原理描述

锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化，该系统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Ca(OH)

2在吸收塔内悬浮、反复循环，与烟气中的SO

2

等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的

一种方法。烟气脱硫工艺分7个步骤：⑴吸收剂存储和输送；⑵烟气雾化增湿调温；⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合；⑷二氧化硫吸收；⑸增湿活化；⑹灰循环；⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行，其化学、物理过程如下所述。

A．化学过程：

当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H

2O 、SO

2

、H

2

SO

3

反应生成干粉产物，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下：

⑴SO

2

被液滴吸收；

SO

2(气)+H

2

O→H

2

SO

3

(液)

⑵吸收的SO

2

同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙；

Ca(OH)

2(液)+H

2

SO

3

(液)→CaSO

3

(液)+2H

2

O

Ca(OH)

2(固)+H

2

SO

3

(液)→CaSO

3

(液)+2H

2

O

⑶液滴中CaSO

3

达到饱和后，即开始结晶析出

CaSO

3(液)→CaSO

3

(固)

⑷部分溶液中的CaSO

3

与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙

CaSO

3(液)+1/2O

2

(液)→CaSO

4

(液)

⑸CaSO

4

(液)溶解度低，从而结晶析出

CaSO

4(液)→CaSO

4

(固)

⑹对未来得及反应的Ca(OH)

2 (固)，以及包含在CaSO

3

(固)、 CaSO

4

(固)内的Ca(OH)

2

(固)进行增湿雾化。

Ca(OH)

2 (固) →Ca(OH)

2

(液)

SO

2(气)+H

2

O→H

2

SO

3

(液)

Ca(OH)

2 (液)+H

2

SO

3

(液)→CaSO

3

(液)+2H

2

O

CaSO

3(液)→CaSO

3

(固)

CaSO

3(液)+1/2O

2

(液)→CaSO

4

(液)

CaSO

4(液)→CaSO

4

(固)

⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH)

2 (固)，以及包含在CaSO

3

(固)、 CaSO

4

(固)内的Ca(OH)

2

(固)循环至吸收塔

内继续反应。

Ca(OH)

2 (固) →Ca(OH)

2

(液)

SO

2(气)+H

2

O→H

2

SO

3

(液)

Ca(OH)

2 (液)+H

2

SO

3

(液)→CaSO

3

(液)+2H

2

O

CaSO

3(液)→CaSO

3

(固)

CaSO

3(液)+1/2O

2

(液)→CaSO

4

(液)

CaSO

4(液)→CaSO

4

(固)

B．物理过程：

物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程，液滴从蒸发开始到干燥所需的时间，对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温度值。液滴的干燥大致分为两个阶段：第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大，基本上属于液滴表面水的自由蒸发，蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发，液滴中固体含量增加，当液滴表面出现显着固态物质时，便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小，水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散，干燥速率降低，液滴温度升高并接近烟气温度，最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。

吸收塔内循环灰的高倍率循环使循环灰颗粒之间发生激烈碰撞，使颗粒表面生成物的固形物外壳被破坏，里面未反应的新鲜颗粒暴露出来继续参加反应。客观上起到了加快反应速度、干燥速度以及大幅度提高吸收剂利用率的作用。另外由于高浓度密相循环的形成，吸收塔内传热、传质过程被强化，反应效率、反应速度都被大幅度提高。而且反应灰中含有大量未反应吸收剂，所以吸收塔内实际钙硫比远远大于表观钙硫比。

二、半干法脱硫工艺具有的特点：

半干法脱硫工艺其脱硫反应速度快、脱硫效率较高，能同时脱除Hg，重金属，SO3，二恶英等污染物；无污水排放、无需

防腐处理。副产物是一种干态的混合物，它包含飞灰、及消石灰反应后产生的各种钙基化合物，主要成分为CaSO

4·1/2H

2

O，

CaSO

3·1/2H

2

O，未完全反应的吸收剂Ca(OH)

2

及吸收剂中所含少量杂质等，可以用来做水泥添加物、混凝土添加、废矿井回填、

路基、垃圾场防渗层、防噪隔音墙等。另外，经过半干法脱硫工艺的烟气经烟囱排出后白色烟羽现象不明显。

其它特点：

投资：半干法投资包括脱硫塔和除尘器，投资高于湿法，湿法投资仅脱硫和脱硫渣处理部分。

能耗：半干法整个系统压损设计一般约为4000Pa，增压风机或引风机选型大于湿法，运行费用高。

抗冲击负荷能力：加水量受到烟气温度限制、循环脱硫剂量受床层压损限制，抗冲击负荷能力一般。

操作弹性小：半干法对于烟气状态（烟气温度、流量、SO2含量等）变化比较大的应用场合难以适应。当煤的含硫量或要求的脱硫效率发生变化时，仅靠调节脱硫剂的耗量尽可能满足更高的脱硫率的要求。

脱硫效率：半干法稳定运行的效率一般在85%左右。

脱硫剂：脱硫剂，湿法设计钙硫比为，半干法设计钙硫比为，料耗比较差距在20-30%，湿法使用的脱硫剂是石灰石，价格约为100-200元/吨，半干法使用的脱硫剂是生石灰，现在市面生石灰的价格约为550元/吨。

运行稳定性：半干法运行，由于脱硫剂是生石灰（CaO），进入吸收塔的是熟化后的Ca(OH)2，吸水性强，易抱团，结块，甚至是板结，尤其在系统停止后再次开启，输料通道必然堵塞，清堵工作十分麻烦，维运人员工作量较大。且吸收塔内易湿壁湿底（喷枪发生弯曲或雾化颗粒增大的情况下），造成吸收塔壁结块或堵塞文丘里，造成无法运行。

维运成本：布袋除尘器的滤袋一般承诺质保30000小时，但是由于烟气不稳定，导致烟气成分和烟气量波动，喷枪的喷水量随之波动（尤其在CEMS反应偏慢的情况下），或者是运行人员的自身素质水平等因素，导致进入布袋除尘器的水汽过多，造成糊袋，一般布袋除尘器的滤袋寿命低于20000小时。雾化喷枪由于磨损，一般寿命在年就需要更换喷头，2年需要更换喷枪。

调节阀使用寿命不到3年。

排烟温度:半干法的排烟温度能够达到80℃，白色烟羽现象无法完全消除，略有。

脱硫渣：半干法的脱硫渣为干粉状，便于运输，但由于其钙硫比较高，脱硫渣也较多，综合利用较难。