旋转喷雾干燥法脱硫

1、职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库旋转喷雾干燥法脱硫 一、工艺流程及主要装置 二、工艺原理 三、工业应用中的优缺点及主要问题 四、经济性一、工艺流程及主要装置 喷雾干燥工艺（SDA)是一种半干法烟气脱硫技术。 SDA（spray drying absorption）脱硫是利用喷雾干燥原理，在吸收剂喷入吸收塔后，一方面吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应，生成固体产物； 另一方面烟气将热量传递给吸收剂，使之不断干燥，在塔内脱硫反应后形成的产物为干粉，其部分在塔内分离，由锥体出口排出，另一部分随脱硫后烟气进入电除尘器收集。工艺流程：（1）吸收剂制备；（2）吸收剂浆液雾化；（3）雾粒与烟气的接触

2、混合；（4）液滴蒸发与二氧化硫吸收；（5）灰渣排出；（6）灰渣再循环。 其中（2）、（3）、（4）在吸收塔内进行。 6075石灰仓吸收塔除尘器脱硫灰循环灰工艺水石灰浆液槽烟囱高位罐旋转雾化器工艺水循环灰浆液吸收剂制备系统循环灰浆制备系统CaO + H2O Ca(OH)2SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O SO3 + Ca(OH)2 CaSO4+ H2O 引风机石灰消化槽原烟气 1201601.2 主要系统及装置脱硫工艺系统由生石灰接收贮存、浆液制造及供给、脱硫反应塔、静电除尘器、脱硫灰渣再循环及监控系统组成。1.2.1生石灰接收贮存系统由卡车输送来的粒径150mm以下的块状生石

3、灰，经接收槽送至破碎机，破碎成为平均粒径4mm的颗粒，经输送机和斗式提升机，送到石灰仓贮存。1.2.2浆液制备和供给系统由生石灰投入计量、制浆、供浆三部分组成。石灰仓的生石灰经螺旋输送机和斗式提升机送至高位料仓，经计量仓计量后进入生石灰熟化罐。在熟化罐内，生石灰与水混合搅拌，发生消化反应。根据要求，加入一定比例的粉煤灰和脱硫灰渣制备好的浆液，经过过滤进入浆液供给罐。再由供浆泵送至脱硫反应塔的高位料箱，经分离残渣后进入旋转喷雾器。喷雾器：喷雾器是一个圆盘，上面开有三个孔。圆盘固定的速度旋转。料浆在离心力的作用下雾化，为吸附反应提供了极大的接触表面积。二氧化硫和石灰料浆之间的复杂机理包括：气液、液

4、固之间的正反向扩散和二氧化硫同Ca(OH)2之间的反应。烟气在干燥器中停留78s。然后烟气进入布袋过滤器，将反应物和烟气分离下来，净化后的烟气经排烟机和烟囱排向大气。 雾化器电机雾化器基座雾化器转轮旋转雾化器 （niro公司） 雾化器转轮1.2.3脱硫系统脱硫反应塔是脱硫系统的核心，它由高速旋转喷雾器、烟气分配器及吸收塔组成。烟气从塔的顶部切向进入烟气分配器，形成良好气液接触条件的流场。1.2.4除尘系统反应塔后的除尘器可采用布袋除尘器或静电除尘器。粉尘处理采用抛弃法，从电除尘器收集的脱硫粉尘，一部分经气力输送到脱硫灰仓，再经磨细加水搅拌后，加入到熟化罐内与消石灰混合作吸收剂循环使用。其余部分

5、及反应塔底部排出的粉尘，由冲灰管道冲入电厂的除尘系统。 SDA反应器烟气分配器 二、工艺原理当雾化的石灰浆液在吸收塔中与烟气接触后，浆液中的水分开始蒸发，烟气降温并增湿，在石灰消化槽中产生的Ca(OH)2与SO2反应生成干粉产物。反应步骤及方程式如下。生石灰制浆：CaO+H2OCa(OH)2SO2被液滴吸收：SO2+H2OH2SO3吸收剂与SO2的反应：Ca(OH) 2+ H2SO3 CaSO3+2H2O液滴中CaSO3过饱和沉淀析出：CaSO3（aq）CaSO3（s）部分CaSO3（aq）被溶于液滴中的氧气氧化生成硫酸钙：CaSO3（aq）+1/2O2CaSO4（aq）CaSO4（aq）难溶

6、于水，会迅速沉淀析出固态CaSO4：CaSO4（aq）CaSO4（s）在喷雾干燥工艺中，烟气中的其他酸性气体如SO3、HCI等也会同时与Ca(OH)2反应，而且SO3和HCI的脱除率高达95，远大于湿法脱硫工艺中SO3和HCI的脱除率。优点：1、干燥过程非常迅速。2、可直接干燥成粉末。3、易改变干燥条件，调整产品质量标准。4、由于瞬间蒸发，设备材料选择要求不严格。5、干燥室有一定负压，保证了生产中的卫生条件，避免粉尘在车间内飞扬，提高产品纯度。6、生产效率高，操作人员少。7、生产能力大，产品质量高。每小时喷雾量可达几百吨，是干燥器处理量较大者之一。三、工业应用中的优缺点及主要问题3.1 优缺点

7、缺点：1、设备较复杂，占地面积大，一次投资大；2、雾化器，粉末回收装置价格较高；3、需要空气量多，增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量；4、热效率不高，热消耗大；5、副产品利用价值不高。主要问题有以下几个方面：1、容器和管道的堵塞2、吸收塔内固体沉积3、喷雾器磨损和破裂4、烟道和除尘器的腐蚀这些问题是由石灰浆液或石灰粉末引起的，也是喷雾干燥吸收塔或处理浆液和粉末工业的常见问题。改进的方法包括：1、修改管道设计2、提高浆液流速消除流动死角3、提高浆液泵的吸入导管4、改进搅拌和容器隔板的设计5、在运行中周期性的转动设备1.投资及运行费用： 现以2300MW机组为例，将旋转喷雾干燥工艺 与湿法石灰石/石膏工艺进行一般性经济比较： 锅炉额定蒸发量：1,025t/h 出口烟气量：1,112,000Nm3/h 燃煤含硫量：1% 系统脱硫率：95%项目名称项目名称单位单位旋转喷雾旋转喷雾干燥法干燥法石灰石石灰石-石膏法石膏法差距差距备注备注单位投资元/KW150左右200左右低约35%厂用电率%0.61左右1.2左右低约40%耗水量t/h约80约90有GGH时相当生石灰耗量t/h约5.7石灰石耗量t/h约7.6运行及维护人员人1015较少年运行时间小时75007500年运行费用万元/年1800左右2600左右低约25%已考虑吸收剂差价 通过比较分析可以看出旋转