过程
脱硫工艺主要有三种,每种工艺又有若干改进型:
干法(添加剂吸收或吸附)
半干(吸收)
潮湿(吸收石灰或氨水)
由于吸收剂石灰和氨易于获取,且湿法工艺的产物易于利用或处置,因此目前全球超过90%的脱硫装置都采用此工艺。图中展示了此类装置的简化流程图,此处以两级KRC烟气脱硫工艺为例。该工艺利用简化的化学方程式,将烟气中的二氧化硫(SO2)化学吸收在石灰石(CaCO3)、生石灰(CaO)或熟石灰(Ca(OH)2)的水性洗涤悬浮液中。
SO2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2
然后经一系列步骤与大气中的氧气 O2 氧化,生成石膏 (CaSO4):
CaSO3 + O2 → CaSO4
如果使用石灰石,首先需要在制备罐中将石灰石粉和水混合,然后将所得悬浮液输送到洗涤器进料罐。由于吸收过程对洗涤器进料的微小波动都非常敏感,因此即使罐体几何形状差异很大,石灰石悬浮液中的颗粒分布也必须绝对均匀。
离开工厂的净化气体用于将进入的烟气冷却至约50°C。冷却后的烟气随后被送入单级或两级洗涤器的侧面。在烟气入口上方安装有多层喷嘴,这些喷嘴将循环的洗涤悬浮液喷洒在烟气上。利用逆流原理,这种方法可以有效地将烟气中的二氧化硫以及其他酸性和有毒气体(如氯化氢气体、氟化氢)洗涤掉。
悬浮液随后流入烟气入口下方的吸收池。在这里,生成的中间产物(亚硫酸钙、亚硫酸氢)被喷枪吹入的空气氧化,生成石膏。生成的石膏悬浮液经水力旋流器(用于分离和回收细粉)进入石膏悬浮罐。脱水干燥后,石膏可用于各种用途,例如建筑行业。
除了刚才描述的防止空气污染的烟气处理之外,还需要采取广泛的措施来处理该工艺产生的废水。

搅拌技术 除了用于石灰石制备阶段悬浮固体和石膏脱水的标准立式(顶部进料)搅拌器外,洗涤塔本身还采用了若干水平安装的(侧面进料)搅拌器。洗涤塔内部的物理条件通常不允许安装立式(顶部进料)搅拌器。 | ![]() |
暂停
洗涤塔周围安装的多个水平搅拌器将维持完整可靠的底部悬浮状态。必须避免洗涤塔底盘中形成石膏颗粒并产生沉淀物。为确保洗涤塔不间断连续运行,必须避免此类情况发生。
这是通过优化角度设置(包括垂直角度 (α) 和水平角度 (β))以及在洗涤器周围策略性地放置搅拌器来实现的。
如果角度调整不当或搅拌器间距过大,沉淀物可能会在容器中心或容器壁上形成,从而导致泵喷嘴堵塞。理想的角度调整取决于规模。
气体系统
如果亚硫酸钙是由二氧化硫产生的,并且石灰被来自交叉管道曝气系统(固定曝气格栅)的空气氧化成石膏,则洗涤器搅拌器必须使固体在洗涤器池中保持悬浮状态。
但这种交叉管道通气系统耗材成本高,且在部分负荷运行下灵活性差。此外,它们极易发生堵塞,导致氧气传质效率降低。
由EKATO公司开发的搅拌喷枪式曝气系统相比交叉管道曝气系统进行了大幅简化。该系统在叶轮的压力侧使用一个或多个喷枪引入氧化空气。氧化空气在叶轮产生的高速气流作用下分散成细小气泡,并分布在容器的横截面上。
由于搅拌喷枪式气体系统具有很大的优势,因此很快成为湿式石灰石烟气脱硫工艺的标准。
燎工搅拌喷枪式气体系统的优势:
高效的氧气传质,与曝气格栅系统相比,可减少高达 30% 的氧化空气需求量。
叶轮施加的高流速产生的细小气泡具有极大的总表面积,与大气泡的鼓泡塔相比,能产生更高效的氧气传质。
气泡停留时间长
大多数鼓泡格栅式曝气系统将空气引入搅拌器上方。然而,燎工搅拌喷枪式曝气系统的喷枪则将氧化空气分配到更低的搅拌器位置。更好的覆盖率和更小的气泡延长了停留时间,从而提高了氧气的利用率。
由于容器内管道数量减少,安装成本降至最低
无堵塞风险
较大的管道开口极不易堵塞。因此,在连续运行中,氧化空气分散的效率稳定,维护成本也更低。
搅拌器设计
燎工搅拌器的设计和制造均以额定电机功率和最大动态载荷为基础,并考虑了疲劳寿命。设计过程中,动态载荷的循环次数被无限次计算。燎工搅拌器即使在烟气脱硫等严苛的工艺条件下,也经受住了时间的考验,可靠性高,运行稳定。
埃卡托翼喷气机 是一款专为烟气脱硫吸收器开发的叶轮。凭借其 CFD 优化几何形状和铸造成型叶片,该叶轮具有以下优势: ·效率最大化 ·束状轴向流 ·提高抽水能力 ·翼梢小翼抑制翼尖涡流,从而减少冲击侵蚀,延长使用寿命,降低维护成本。 | ![]() |
叶轮采用高耐腐蚀性和耐磨性的超级双相钢制造。直径规格:800…2000 毫米
机械密封 ESD 42L
用于烟气脱硫侧入式搅拌器的单作用产品润滑机械密封。该筒式机械密封专为高磨蚀性和腐蚀性介质而设计,具有使用寿命长、易于现场维护的特点。
关闭装置
通过关闭装置,可以在不关闭或清空吸收塔的情况下,对机械密封进行维修,甚至完全更换。
材料
考虑到搅拌介质中的 pH 值、温度以及氯化物、氟化物、固体和氧气,正确选择材料对于可靠且使用寿命长的搅拌器至关重要。
实际上,主要有两种情况:
侧装式吸收器搅拌器采用合金金属材料
垂直顶部安装式搅拌器采用内衬硬橡胶或软橡胶的非合金碳钢制成。
侧入式搅拌器与高腐蚀性和磨蚀性介质接触的部件采用超级奥氏体不锈钢或超级双相不锈钢制成。
叶轮采用铸造成型的超级双相不锈钢材料制成。此外,无缝隙设计和与产品接触部件的密封连接最大限度地减少了酸性介质及其氯化物造成的缝隙腐蚀和点蚀。

