广州舒创有限公司气动乳化脱硫技术手册.doc

广州舒创有限公司1.气动机理气动乳化是一种过程，乳化是一种状态。气动乳化过程是这样形成的：在一圆形管状容器中，经加速的含硫烟气以一定角度从容器下端进入容器，与容器上端下流的不稳定循环液相碰，烟气高速旋切下流循环液，循环液被切碎，气液相互持续碰撞旋切，液粒被粉碎得愈来愈细，气液充分混合，形成一层稳定的乳化液。在乳化过程中，乳化液层逐渐增厚，当上流的气动托力与乳化液重力平衡后，最早形成的乳化液将被新形成的乳化液取代。循环液带着被捕集的SO2断续流经均气室直至回到循环槽,在乳化室内，只要有足够的处理气流量，总将保持一相对稳定的乳化液层。含硫烟气在乳化室内参与了气动乳化过程，烟气中的SO2与乳化液层中的循环液微细液粒接触，由于在乳化液中，液粒的比表面积比起水膜除尘、喷淋除尘方式中液滴要大数倍至数十倍，因而，单位液量捕集SO2的效率显著增大。对于含硫烟气来说，液粒趋细，活化了液粒，更有利于化学净化过程。对于烟气，脱硫过程中的吸收、中和、氧化全部在乳化液层内完成。在工艺部分，结合电石泥/石灰脱硫，有更加具体的说明。2.标准结构气动乳化脱硫塔由三部分组成，含硫烟气首先进入均气室，再进入气动乳化过滤元件组，最后通过气液分离室，净化后的烟气出塔并排入大气。各部件的作用简述如下：均气室的作用是均匀分配烟气给每一过滤元件，使每一过滤元件发挥同等的过滤作用。烟气分配不均匀，将严重影响过滤器除尘脱硫效率；气动乳化过滤元件组，是过滤器的核心，它提供一个主要是紊流掺混的强传质气动乳化空间，它是烟气净化的主要构件，气动乳化过滤元件的结构，气流速度，布液量都直接影响烟气净化的效率。气液分离室，用于气液分离，液气分离采用凝并和惯性原理，结构简单，气液分离室还有进一步除尘脱硫的作用。3.气动乳化脱硫塔的应用气动乳化脱硫塔，在可靠性、液气比、脱硫率、耐磨、耐高温、耐腐蚀、防垢、防堵、防烟气带水、节能方面具有明显优势，13年以来有超过500脱硫塔的运行业绩。4. 技术重点采用气动乳化脱硫塔，优势在于提高脱硫率、与生产完全同步的运行率、极低的运行费用；采用气动乳化脱硫塔，关键在于脱硫塔的三耐二防，即耐磨、耐腐蚀、耐高温、防堵塞、防结垢；基础在于气动乳化的机理结构、没有喷嘴、316L不锈钢材质。完全落实三耐二防，是本次建设的重点。气动乳化脱硫，其经济性优势十分明显，年运行费仅为其他脱硫方式的30%。传统脱硫方式存在的问题无处不在的腐蚀结垢和堵塞脱硫循环液含有钙、镁、铁等离子。这些离子会在塔内结垢，垢是混合结晶体，成长速度很快，结垢以后，脱硫系统完全报废。其他脱硫方式所用的脱硫塔，离不开喷嘴，连续工作的喷嘴不可避免地磨损、腐蚀、结垢、堵塞。喷嘴堵死后，脱硫失效。气动乳化脱硫塔是唯一不需要喷嘴的脱硫塔，没有喷嘴，不会堵塞。5. 气动乳化的防堵机理气动乳化脱硫塔的过滤元件不仅提供200mm300mm的足够空间作为气流通道，更为重要的是，元件上面是高速旋转的乳化液层。通过每个过滤元件的透镜，可以一目了然地看到工作中的乳化液层，液层内的气液进行着高速旋切碰撞，冲涮着过滤元件。过滤元件与水平面成50度角。极大的元件间空间，以及循环液永不停顿地高速旋切碰撞，超过500多个案例已经证明，气动乳化塔不会堵塞。（附图1：株冶多膛炉脱硫塔乳化液层，从1999年7月运行至今，已经超过12年，进口SO2浓度1440025000 mg/Nm3，出口SO2浓度10 mg/Nm3脱硫率99.8%,与生产系统同步运行率100%，没有出现过堵塞、腐蚀，至今还在一如既往运行）6. 气动乳化的耐腐机理气动乳化脱硫塔由316L不锈钢制作，其耐磨、耐腐蚀、耐高温价值已被证明，符合国际标准的316L不锈钢，耐含高氯离子浓度在内的各种强腐蚀浆液溶液的腐蚀。尽管316L不锈钢材料的单价一直是A3钢10倍。但10余年来舒创从来不以其他材质做塔，从来没有抱过任何侥幸心理，将脱硫塔穿孔风险转由用户承担。高温及热交变应力、高磨损、重腐蚀下，其他材料塔内防腐都不可靠。用316L不锈钢，万无一失。（316L不锈钢气动乳化脱硫塔塔体安装在中国电力集团下属企业的气动乳化脱硫塔的316L不锈钢材质的过滤器组件，500台气动乳化脱硫塔全部由316L不锈钢制作、安装，采用316L不锈钢的还包括所有循环浆管、排浆管、脱硫后的净烟气管及所有管道的主要部件。）7. 最节能的气动乳化气动乳化无喷嘴布液法仅对水量有要求，对水压没有要求，只要循环液够流入脱硫塔就行，其他方法需要较高的水压以求喷淋效果；气动乳化脱硫塔能使用任何脱硫剂，以更小的液气比，得到更高的脱硫率。非常节能。其他脱硫塔都带喷嘴，喷嘴必须克服0.15-0.2MPa的喷嘴阻力，才能产生符合脱硫要求的喷淋液，通常这种带喷嘴的脱硫塔的循环泵扬程需要60m，而不需要喷嘴的气动乳化脱硫塔循环泵扬程只需要20m，仅此单项，在相同循环液量的前提下，气动乳化脱硫已经节能66%，泵的扬程单项节能，仅为空塔喷淋的1/3。由于气动乳化是强传质脱硫，处理同样烟气量、同样浓度的含硫烟气，其液气比不到其他空塔喷淋脱硫的1/4。低扬程、低液气比，两项叠加综合节能效果明显，气动乳化强传质、低扬程、低液气比脱硫系统的能耗，仅为空塔喷淋脱硫能耗的1/10。气动乳化脱硫，塔阻最低可为800Pa,不及空塔喷淋等方式的1/2。小结：低扬程泵、低阻力塔、低循环液气比，气动乳化脱硫能耗极低，为用户降低脱硫成本，在运行费中，能耗占60%至80%，降低了能耗这个大头，用户的脱硫费用大大降低，实实在在省钱。乳化脱硫塔脱硫后生产含水率10%的二水石膏，已经应用广泛，供不应求，石膏的销售收入，不仅完全抵消石灰石成本和人工费，且能冲减部分电费，在操作管理甚佳的前提下，甚至能够通过脱硫赚钱。因此，我们的脱硫系统不仅能实现节能减排，还能为企业增加经济效益和社会效益。我们最为值得高兴的是，所有采用气动乳化脱硫的用户，从来不需要为脱硫排放超标而困扰，选择气动乳化脱硫，一劳永逸。8.精巧设计以求完美脱硫设计精巧，源于我们的10多年的专业脱硫经验，我们在实践中精益求精，发展出了减少对仪表控制的依赖、容易操作能全天候经济运行的脱硫系统。而三耐二防、高效节能等用户的切实需求，已经完全融入项目的每个设计细节。气动乳化建设得到国家的支持,双旋流器气动乳化脱硫塔获国家专利，更重要的得到了电力、石化、有色、冶金多行业的用户信任。 9吸收系统的工艺流程烟气从脱硫塔下部的均气室进入脱硫塔，在脱硫塔的吸收区，烟气与循环液充分传质，烟气中的SO2被脱除，脱硫后烟气经除雾后从塔顶离开脱硫塔。吸收了SO2的浆液落入塔的下部，流入脱硫塔循环槽，槽中被加入氧化空气，浆液就地氧化生成石膏。脱硫塔采用316L不锈钢制作，确保脱硫塔不会因腐蚀而停用。脱硫塔的中部是核心部件-气动乳化过滤单元，有16个过滤单元，每个高4.5m，内含2个旋流器，2个强传质乳化层的存在，确保了烟气中的SO2能稳定达标排放。脱硫塔的上方为除雾器，用来除去净化后烟气中夹带的水分。除雾器是塔的一部分，除雾器要求气流速度越小越好，速度小，水滴的动能小，便于捕捉，设计的速度约2.5m/s。塔下是循环槽，槽的底部布氧化空气管，槽内设搅拌器，搅拌器防止循环浆液沉淀，循环浆液在循环槽内由脱硫循环泵送入脱硫塔脱硫，循环槽开有溢流口。10吸收机理脱硫塔是系统的核心，气流在塔内过塔高度15m，在塔内停留时间7秒。湿法烟气脱硫效率由塔的传质能力决定，与液气二相在塔内接触程度相关。在塔内，SO2被水吸收，成为亚硫酸（氧化后为硫酸），再与碱性物（或二性物）反应生成亚硫酸盐及硫酸盐。石灰石脱硫主要产物是石膏。其和反应为：SO2的吸收： SO2 (g) SO2 (aq)SO2 (aq) + H2O H+ + HSO3-HSO3- H+ + SO32-HSO3的氧化 HSO3- + O2 H+ + SO42-H+ + SO42- HSO4-固体CaCO3的离解 CaCO3 CaCO3 (aq)Ca(OH)2 (aq) Ca2+ +2OH-中和反应 OH- + H+ H2O (aq) （有水生成，无CO2放出）结晶反应 Ca2+ +SO42- + 2H2O CaSO42H2O(s)气动乳化脱硫有八大显著优势：高脱硫率：它是目前市场上脱硫率最高的设备，能针对各种原烟气，设计脱硫率90%-99.7%之间。使用期长：脱硫塔整个塔体及内件，全部采用进口316L不锈钢制造，能耐高温、耐磨损、耐腐蚀，设计使用寿命可达10年以上。低Ph值：整个脱硫过程，以酸性循环液运行，对脱硫塔、循环泵、及阀门管道起到酸洗作用，不至于结垢堵塞。低液气比：脱硫塔的液气比可以低至喷淋塔的1/5，可以从循环泵的流量直接体现。低循环液压：气动乳化脱硫塔是以水柱直接布液，没有喷嘴，少了喷嘴的压阻，没有喷嘴结垢堵塞、腐蚀、磨损导致脱硫塔失效的隐患。省电节能：由于低循环液压、小流量循环的双重因素，使循环泵等设备小型化，省电节能。脱硫剂不受限制：如石灰、石灰石、电石泥碱性物、碱性氧化物以及工业废液等。管理方便，运行可靠：脱硫塔免维护、免操作、无人值守。12、应用案例1典型案例之一：最早的用户之一，湖南株冶集团建设单位： 株洲冶炼集团股份有限公司 投运时间：1999年7月安装地点： 湖南省株洲市石峰区清水塘企业产品： 全球第三大锌生产企业、上市公司、年产铅锌及稀贵金属60万吨窑炉： 3台多膛炉112层、210层SO2浓度：入口1440022000mg/Nm3 出口10mg/Nm3脱硫率99.79%管理状态：11年无人值守，仍良好运行中 2低硫煤改高硫煤用户之一：重庆鼎泰拓源氧化铝开发有限公司建设单位： 重庆鼎泰拓源氧化铝开发有限公司 投运时间： 2007年8月安装地点： 重庆市武隆县白马镇 企业产品： 上市公司控股企业 年产氧化铝15万吨窑炉 ： 循环流化床锅炉 脱硫剂：石灰石SO2浓度 ： 入口700011000mg/Nm3、出口100400mg/Nm3 脱硫率96% 煤含硫 4% 6% 年耗煤量 20 万吨 本县高硫煤与北方低硫煤之间的差价150元/吨 节省煤款3000 万元/年 3一年内订购7套脱硫塔的用户：江西龙天勇有色金属有限公司企业规模 中国十佳白银生产企业，2008公司实现销售收入8.0亿元，上交税收4727万元。产品产量 年产氧化锌20000吨，白银500吨，电解铅20000吨。项目地点 江西省吉安市永丰县矿产科技园建设目的 烧结机、鼓风炉脱硫最高入口SO2浓度 烧结机进口最高13800mg/m3、鼓风炉最高5000mg/m3出口 SO2浓度 烧结机出口300mg/m3, 鼓风炉出口300mg/m3脱硫剂 石灰石/石灰13 广州舒创有限公司4海拔最高的用户：青海华信有色金属冶炼有限公司建设地点： 青海华信有色金属冶炼有限公司安装地点 ： 青海省格尔木市昆仑循环经济开发区企业产品： 年产锑8000吨、铅30000万吨及稀贵金属专处理高原复杂矿窑炉： 铅烧结机、铅鼓风炉 SO2浓度 ： 入口700015000 /Nm 出口100 mg/Nm3 脱硫率98.5% 脱硫剂： 氧化锰 中间副产物 硫酸锰 最终产物 电解锰项目特点： 首次以氧化锰脱硫剂、替代碳酸锰生产电解锰。5 洛钼集团洛阳永宁金铅有限