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公司設計的濕法脫硫除塵器

      脫硫過程就是吸收，吸附，催化氧化和催化還原，石灰石漿液洗滌含SO2煙氣，產(chǎn)生化學反應分離出脫硫副產(chǎn)物，化學吸收速率較快與擴散速率有關，又與化學反應速度有關，在吸收過程中被吸收組分的氣液平衡關系，既服從于相平衡（液氣比L/G，煙氣和石灰石漿液的比），又服從于化學平衡（鈣硫比Ca/S，二氧化硫與炭酸鈣的化學反應）。

      1、氣相：煙氣壓力，煙氣濁度，煙氣中的二氧化硫含量，煙塵含量，煙氣中的氧含量，煙氣溫度，煙氣總量

      2、液相：石灰石粉粒度，炭酸鈣含量，黏土含量，與水的排比密度，

      3、氣液界面處：參加反應的主要是SO₂和HSO₃^－，它們與溶解了的CaCO₃的反應是瞬間進行的。

石灰石（石灰）－石膏濕法脫硫工藝

      石灰石（石灰）－石膏濕法脫硫工藝是濕法脫硫的一種，是當前國際上通行的大機組火電廠煙氣脫硫的基本工藝。它采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液，當采用石灰為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。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鼓入的氧化空氣進行化學反應被脫除，反應產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細小液滴，經(jīng)換熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿液循環(huán)利用，脫硫吸收劑的利用率很高。當初這一技術是為發(fā)電容量在100MW以上、要求脫硫效率較高的礦物燃料發(fā)電設備配套的，但近幾年來，這一脫硫工藝也在工業(yè)鍋爐和垃圾電站上得到了應用.

石灰石（石灰）－石膏濕法脫硫工藝 流程圖

石灰石濕－石膏法脫硫化學反應的主要動力過程：

      1、氣相SO2被液相吸收的反應：SO₂經(jīng)擴散作用從氣相溶入液相中與水生成亞硫酸H₂SO₃ 亞硫酸迅速離解成亞硫酸氫根離子HSO₃^－和氫離子H＋，當PH值較高時，HSO₃二級電離才會生成較高濃度的SO₃^2－，要使SO₂吸收不斷進行下去，必須中和電離產(chǎn)生的H^＋，即降低吸收劑的酸度，堿性吸收劑的作用就是中和氫離子H＋當吸收液中的吸收劑反應完后，如果不添加新的吸收劑或添加量不足，吸收液的酸度迅速提高，PH值迅速下降，當SO₂溶解達到飽和后，SO₂的吸收就告停止，脫硫效率迅速下降。

      2、吸收劑溶解和中和反應：固體CaCO₃ 的溶解和進入液相中的CaCO₃的分解，固體石灰石的溶解速度，反應活性以及液相中的H＋濃度（PH值）影響中和反應速度和Ca²⁺的氧化反應，以及其它一些化合物也會影響中和反應速度。Ca²⁺的形成是一個關鍵步驟，因為SO₂正是通過Ca²⁺與SO₃^2- 或與SO₄^2-化合而得以從溶液中除去，

      3、氧化反應：亞硫酸的氧化，SO₃^2－和HSO₃^－都是較強的還原劑，在痕量過渡金屬離子（如錳離子Mn²⁺）的催化作用下，液相中的溶解氧將它們氧化成SO₄^2－。反應的氧氣來源于煙氣中的過剩空氣和噴入漿液池的氧化空氣，煙氣中洗脫的飛灰和石灰石的雜質(zhì)提供了起催化作用的金屬離子。

      4、結(jié)晶析出：當中和反應產(chǎn)生的Ca²⁺、SO₃^2－ 以及氧化反應產(chǎn)生的SO₄^2－，達到一定濃度時這三種離子組成的難溶性化合物就將從溶液中沉淀析出。

河北威美濕法脫硫除塵器案例

脫硫工藝過程分析

工藝流程

吸收塔采用雙接觸、順-逆流、組合型液柱塔(Double Contact Flow Scrubber)，平行豎立于氧化反應能之上。塔內(nèi)下部均勻布置壓力吸嘴，在后置的并流塔頂部水平安裝除霧器GGH（再熱側(cè)）管束。

來自鍋爐引風機出口的煙氣，經(jīng)GGH（吸熱側(cè)）降溫后，自上而下流過順流塔，與向上噴射呈柱狀的石灰石漿液逆向進行氣液接觸，并與噴射后淋落的液滴同向順流降落，繼續(xù)進行傳質(zhì)與化學反應。

在反應罐上部空間，煙氣轉(zhuǎn)折90^o，自下而上流經(jīng)逆流塔，與向上噴射的液柱及向下淋落的液滴逆流接觸，完成第二次脫硫過程，爾后經(jīng)除霧及再熱，進入煙囪排放。

由于在液柱塔內(nèi)氣液兩相反復接觸，充分傳質(zhì)，不僅能保障高的脫硫效率，而且避免了填料所帶來的結(jié)垢、堵塞等問題。

脫硫劑采用250目石灰石超細粉（CaO＞50.4%），配制成漿液進入吸收塔噴嘴。脫硫后的漿液在反應塔內(nèi)氧化，生成石膏，經(jīng)濃縮、脫水，送石膏倉貯存。

ECR工況下，系統(tǒng)額定處理煙量（濕）為915500m³／h，煙氣進入吸收塔的脫硫率為95%，凈化后的煙氣與旁路未處理的15%的煙氣混合后，一并排入煙囪。混合煙氣SO₂濃度小于713×10^-6，系統(tǒng)脫硫率在80%以上。

吸收反應基本過程

FGD系統(tǒng)中所進行的化學反應主要集中在吸收塔和位于吸收塔下部的石灰石漿池兩個區(qū)域，并通過物料循環(huán)把這兩個反應區(qū)域連通在一起，即石灰石漿池液體的出口濃度為吸收塔的進口濃度。吸收塔系統(tǒng)的脫硫反應速率主要取決于四個物理化學反應過程的進行速度，即SO2吸收過程、HSO₃—的氧化過程、石灰石的溶解過程和石膏的結(jié)晶過程。

其中：SO₂被水吸收后形成亞硫酸，而亞硫酸可電離出H⁺ 和HSO^3－。一部分的HSO^3－被煙氣中的氧氣氧化并生成H₂SO₄。灰漿中的碳酸鈣中和一部分的H₂SO₄，并使灰漿中的PH值重新恢復。

未發(fā)生反應的H₂SO₃在反應罐中被注入的空氣氧化，全部生成H₂SO₄，再和漿液中的CaCO₃反應生成石膏。