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脫硫除塵一體化介紹（高效旋流板塔）
發布時間：
2018-12-07 13:15
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旋流板塔 旋流板塔技術可以實現脫硫、除塵一體化。塔內的工作機理是針對煙塵成份組成的特征，采用成功的堿液吸收法，經過旋流、噴淋、吸收、吸附、氧化、中和、還原等物理、化學過程，以及脫水、除霧，達到脫硫、除塵、除濕、凈化煙氣的目的。 1、脫硫原理 一般情況下，脫硫是利用二氧化硫的特性，即酸性、氧化性、還原性。氧化性與還原性是在強氧化劑強還原劑與催化劑的作...
旋流板塔 旋流板塔技術可以實現脫硫、除塵一體化。塔內的工作機理是針對煙塵成份組成的特征，采用成功的堿液吸收法，經過旋流、噴淋、吸收、吸附、氧化、中和、還原等物理、化學過程，以及脫水、除霧，達到脫硫、除塵、除濕、凈化煙氣的目的。 1、脫硫原理 一般情況下，脫硫是利用二氧化硫的特性，即酸性、氧化性、還原性。氧化性與還原性是在強氧化劑強還原劑與催化劑的作用下氧化成酸性更強的SO3與還原成原素硫。一般情況下，利用堿液脫硫時關鍵應考慮溶解性：SO2溶解于水，但溶解度不大，那么當堿液量一定時，只能靠增大堿液與SO2的接觸面積，使SO2溶于水后與堿快速反應生成鹽再次溶解SO2，或直接SO2與H2O、堿同時接觸反應?；驂A液對SO2進行包溶，那么，在其它條件相同時（如PH值為定值、堿液量相同時）堿液的霧化質量越好、脫硫效率越高。旋流板塔獨特的設計能使高速運動的氣流對堿液作激烈的攪拌，產生渦流內循環，重復霧化，使堿液完全霧化，液滴粒徑基本在0.2mm以下，達到最佳霧化質量，液霧與SO2充分攪拌在一起，達到最佳的接觸方法與接觸面積，從而達到理想的脫硫效果。 2、除塵原理 煙氣自脫硫除塵塔底部切向進入后，繞著底部的穩流柱旋轉上升，利用離心力作用除去70%的較大塵粒，然后變速通過三層渦流旋流板。在這三次大的變速運動中，高速氣流對堿液做激烈攪拌使水達到最佳的霧化質量(液滴直徑0.2mm)，從而使得煙氣與堿液達到最大的接觸面積(是水膜除塵器中的水與煙氣接觸面積的200倍以上)。這樣，較大的塵粒在離心力作用下被除去，較小的塵粒受到液滴的碰撞與攔截，受到粒子上的冷凝，受到多次的布朗擴散等作用而凝并成較大的塵粒而被除去，此外，還有部分微小塵粒通過絮流、吸附、聚凝、催化傳質后被捕集，最后都流至塔底部再排至沉灰池。 3、原理的獨特設計 1）旋流板上的堿液基本不下落，在板上做拋物運動； 2）該技術能使氣液接觸面積至最大化，又使氣相紊動劇烈，增強了堿性液體對酸性氣體的吸收作用； 3）獨特的用水量設計是利用霧化水量、阻力、煙氣溫降、三方互益的坐標極限來設計的，使得阻力、溫降、用水量都最為合理； 4）有效的利用堿液的結垢周期，控制堿液在除塵器內的停留時間，使堿液在除塵器內不結垢。 旋流板塔示意圖： 4、應用旋流板塔技術的脫硫除塵器介紹： （1）花崗巖麻石脫硫除塵器： 筒體、分水溝、分水器、旋流板、溢流溝全部采用花崗巖制造，僅有卡節與支架為不銹鋼制造； 設備特點： 1）脫硫、除塵效率高； 2）整套設備使用壽命長、造價低； 3）整套設備無噴嘴、無阻塞，可以完全使用廢水； 4）排放煙氣不帶水； 5）結構緊湊，占地面積小，外型美觀。 （2）全不銹鋼脫硫除塵器 筒體、分水溝、分水器、旋流板、溢流溝、卡節與支架均為不銹鋼制造，使得整套設備使用壽命長，性價比高。 設備特點： 1）脫硫、除塵效率高； 2）設備使用壽命長，性價比高，故障率低，無文丘里喉管，外部無溢水槽，整體阻力??； 3）結構緊湊，占地面積小，外型美觀； 4）排放煙氣不帶水；
大型旋流板凈化塔 背景技術 旋流板塔是浙江大學于20世紀70年代初研制成功并在工業上獲得廣泛應用的一種新型塔板，這種塔板由于開孔率大，故處理能力大，壓降低，不易堵塞。他們先后研制了“板-管結構”和“板-椎結構”兩種不同形式的旋流塔板。（引自《現代塔器技術》高速塔） 旋流板由布液盲板，旋流葉片，罩筒，集液槽，溢流管（錐）組成。氣流通過葉片時產生旋轉運動，液體由盲板分配到各葉片形成薄液層，被葉片間吹出的氣流噴成細液滴，在旋轉氣流中受離心力甩向塔壁形成旋轉的液環，并受重力作用流至集液槽，再通過溢流管（錐）流到下層塔板的盲板上。旋流板有內向傳質混合型和外向離心分離型兩種。旋流板技術已在全國幾十種不同用途中發揮作用，1984年獲全國科學大會四等獎。中國專利94210374.2《濕法煙氣脫硫除塵裝置》把旋流塔板應用到煙氣凈化領域。 旋流板塔負荷高，壓降低，操作彈性大而得到廣泛應用，特別是直徑φ1000mm的塔被廣泛用于吸收、氣液接觸傳熱、除霧、除塵，效果顯著。當塔板放大時，旋流板的開縫隨著直徑的增大而增大，且離心力場變弱。對塔體流體力學狀態、傳熱傳質規律性及放大效應，尚需進一步弄清后才能在大塔推廣（《中氮肥》1987年 01期《大直徑雙程旋流板冷卻塔技術總結》）?！吨械省泛?994年 02期《大直徑雙程旋流板塔在柳化廠的應用》，《包鋼科技》1999年 04期《大型除霧旋流板在噴淋塔的應用》等文獻均采取雙程旋流板解決這一問題，雙程旋流板外程葉片數比內程葉片多一倍，塔壁處葉片間距可縮小，氣液的分布和接觸不至惡化，仍可保證較高的傳質傳熱效率。四川化工總廠冷凝塔直徑φ3000mm，包鋼燒結廠煙氣凈化塔直徑φ6500mm。全國化工熱工設計技術中心站2001年會論文集《旋流板塔大型化的設計與研究》（湖南大學陳昭宜等）論述了邯鄲熱電廠φ5700mm煙氣脫硫塔采用葉片外端直徑分別為2000mm、3900mm和5700mm三程旋流板處理30萬m3/h煙氣。 由于旋流塔板放大后，旋流板開縫增大，且離心力變弱，塔體流態、傳熱傳質規律性變化較大，雙程和多程旋流板效果變差，影響旋流板塔大型化應用推廣。 為了克服旋流塔板放大后開縫增大，離心力變弱，吸收、氣液接觸傳熱、除霧、除塵效果變差的問題，本實用新型提供一種大型旋流板凈化塔，可以使旋流塔板直徑很大。
背景技術 工業革命以來，大量化石燃料被利用，排放了大量二氧化碳和二氧化硫。大氣中的二氧化碳造成“溫室效應”，使氣候變暖，構成長期危害；二氧化硫累積則形成“酸雨”，危害地表動植物正常生存和生活。脫硫技術已經成為人類生存和發展的關鍵技術之一。 脫硫技術種類繁多，國內外工業應用較為廣泛的只有十幾種，濕法脫硫技術是目前國內外研究最多，應用最廣的脫硫技術，此類工藝的機組容量約占電站脫硫裝機總容量的85%。主要濕法煙氣脫硫技術如石灰石—石膏法、鈉堿法、雙堿法、氨法、金屬氧化物吸收法等。中華人民共和國環境保護行業標準《工業鍋爐/爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規范》和《火電廠煙氣脫硫工程技術規范 石灰石/石灰－石膏法》均對石灰石/石灰－石膏濕法脫硫提出了規范和要求。 石灰石/石灰—石膏濕法是當今世界最成熟、使用最為廣泛的煙氣脫硫技術之一，已廣泛應用于世界各地；其吸收劑石灰石的來源廣泛，成本低，鈣硫摩爾比較低，脫硫效率高，脫硫劑利用率高，煙氣處理量大，特別適合大機組；煤種適應性強，低、中、高硫煤均可，對高硫煤優勢突出，脫硫產物石膏可作為建筑等材料。石灰石/石灰—石膏濕法脫硫實際是以pH5-6的石灰石/石膏漿作吸收劑，因其密度大(1230kg/m3)，液氣比高（8～25 L/m3），接觸時間長（2～5 s），需低溫吸收高溫排放，所以投資費用高（占電廠總投資的10%～13%），運行費用較高；占地面積大；電耗比較高（占總發電量的1.5%～2.0%）；塔內構件和塔底持液槽易結垢、堵塞及腐蝕；脫硫副產物脫硫石膏的制備儲運和綜合利用困難，脫硫成本相對較高；煙氣除塵要求高，系統管理操作復雜，難以應用于中小型煙氣和燃油煙氣脫硫。 鈉堿法用NaOH或Na2CO3作脫硫劑，是最簡單易用的方法，由于消耗和成本高、存在二次污染，應用范圍受到一定限制。 雙堿法是采用Na2CO3或NaOH和石灰兩種堿性物質做脫硫劑的脫硫方法，吸收過程中以鈉堿在脫硫塔內吸收SO2，吸收液回到沉淀池加石灰再生，再生的鈉堿再泵回吸收塔脫硫，克服了傳統石灰石-石膏法容易結垢堵塞和鈉堿法成本高易污染的缺點。由于煙氣中Cl-、F-、NO3- 和SO42-等離子的存在，強酸的鈣鹽無法再生，在一定程度上雙堿法脫硫工藝實際是石灰水脫硫法。 目前，在某些地方和某些時候，一些小型脫硫裝置運行時僅以水吸收，不加任何脫硫劑，沒有脫硫效果；或者加有脫硫劑，但脫硫后吸收液pH沒有變化，說明裝置本身沒有脫硫效果。這樣沒有效果的“脫硫”使環境管理和改善更加困難。 為了克服石灰石-石膏濕法脫硫成本相對較高、煙氣除塵要求高、系統管理操作復雜、中小型煙氣和燃油煙氣脫硫裝置難以應用的問題，本發明提供一種石灰石漿濕法脫硫工藝，把現有技術的煙氣系統、吸收劑制備與供應系統、二氧化硫吸收系統、脫硫副產物處理系統的四大工藝系統簡化，使脫硫系統投資省、操作管理簡單、應用更為廣泛。
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