一、脫硫塔定義
對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)行脫硫處理的設(shè)備,以塔式設(shè)備居多,即為脫硫塔。
其中又以花崗巖砌筑的脫硫塔應(yīng)用廣泛,其利用水膜脫硫除塵原理,又名花崗巖水膜脫硫除塵器,或名麻石水膜脫硫除塵器。優(yōu)點(diǎn)是易維護(hù),且可通過配制不同的除塵劑,同時(shí)達(dá)到除塵和脫硫(脫氮)的效果。
經(jīng)過多年的改進(jìn),已發(fā)展成文丘里型、旋流板型、旋流柱型、浮球型、篩板型等各種類型的花崗巖水膜脫硫除塵器,設(shè)備技術(shù)日趨成熟,各有優(yōu)點(diǎn)和不足,企業(yè)可依自身需要選用不同類型。
二、脫硫塔結(jié)構(gòu)
三、脫硫塔廣泛應(yīng)用
塔設(shè)備廣泛用于蒸餾、吸收、介吸(氣提)、萃取、氣體的洗滌、增濕及冷卻等單元操作中,它的操作性能好壞,對(duì)整個(gè)裝置的生產(chǎn),產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、成本以及環(huán)境保護(hù)、“三廢”處理等都有較大的影響。在化工和石油化工裝置中塔設(shè)備的投資費(fèi)用占整個(gè)工藝設(shè)備的四分之一多。
四、煙氣脫硫方法及原理
煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和干法煙氣脫硫。
干法脫硫,主要用于需要較高脫硫率的場(chǎng)合,常用的有氧化鋅法、活性炭吸附法;
濕法脫硫,其中使用最普遍的為MDEA法脫硫。MDEA法脫硫比干法脫硫相比,其具有可連續(xù)操作、流程簡(jiǎn)單、處理量大、投資和操作費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。目前,我國(guó)煉廠干氣脫硫絕大多數(shù)采用這種MDEA法。
濕法煙氣脫硫的基本原理主要是利用SO2溶于水生成H2SO3,然后與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),在一定條件下可生成穩(wěn)定的鹽,從而脫去煙氣中的SO2。
煙氣進(jìn)入脫硫塔①氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng),主要生成物亞硫酸鈉,亞硫酸鈉極不穩(wěn)定,進(jìn)入氧化池②與氧氣發(fā)生反應(yīng),生產(chǎn)穩(wěn)定的硫酸鈉,硫酸鈉與石灰水在綜合反應(yīng)池③內(nèi)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成石膏(沉淀)和氫氧化鈉,實(shí)現(xiàn)再生利用。
氫氧化鈉溶液以霧狀形式在塔內(nèi)和二氧化硫接觸并產(chǎn)生反應(yīng),SO2+NaOH---Na2SO3+H2O 生成物Na2SO3由溢流口排入第一級(jí)循環(huán)池(也叫氧化池),曝氣風(fēng)機(jī)把高壓空氣送入池底曝氣系統(tǒng),使空氣中的氧氣和Na2SO3溶液充分接觸,發(fā)生氧化反應(yīng):Na2SO3+ O2-- Na2SO4,反應(yīng)生成物Na2SO4進(jìn)入中和池與石灰漿Ca(OH)2產(chǎn)生中和反應(yīng): Na2SO4+ Ca(OH)2--- CaSO4(沉淀)+ NaOH 實(shí)現(xiàn)了脫硫液的循環(huán)再生,沉淀物CaSO4收集后,可以作為水泥行業(yè)的輔料使用。根據(jù)大冶市杰勝礦業(yè)有限公司二氧化硫的排量比較大的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)兩套循環(huán)池,一套循環(huán)運(yùn)行,一套沉淀,有利于工人及時(shí)進(jìn)行清淤作業(yè),可以很好地避免混濁液進(jìn)入脫硫塔和管道,防止脫硫塔的結(jié)垢和管道的堵塞;也可以減輕循環(huán)泵的磨損,延長(zhǎng)泵的使用壽命
干法脫除沼氣氣體中硫化氫的設(shè)備基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物一種方法,也可稱為干式氧化法。另一種方法為專用氧化鐵(即MT專用氧化鐵脫硫劑)吸收法,即以專用氧化鐵脫硫劑中活性三氧人二鐵,吸收氣體中硫化氫,使其轉(zhuǎn)化為硫化鐵,從而脫除硫化氫的方法(目前多采用此法)。干法設(shè)備的構(gòu)成是,在一個(gè)罐體內(nèi)放入填料,填料層可為氧化鐵脫硫劑、活性炭脫硫劑等,最好是用氧化鐵脫硫劑,因此脫硫劑硫容大,費(fèi)用低比較實(shí)用。氣體以低流速?gòu)囊欢私?jīng)過罐體內(nèi)填料層,硫化氫氧化成硫或硫氧化物或被轉(zhuǎn)化為硫化鐵后,余留在填料層中,凈化后氣體從容器另一端排出。
干法煙氣脫硫工藝流程:沼氣→脫水→脫硫→阻火→發(fā)電或鍋爐燃燒
半干法脫硫是使噴入的石灰漿液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng),生成亞硫酸鈣等,并利用煙氣顯熱使最終產(chǎn)物為干粉狀。半干法煙氣脫硫技術(shù)有很多種,目前比較成熟的有噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法、NID和CFB。
五、脫硫塔工作原理
煙氣通過布袋除塵器后,99%的塵埃被除去,由自動(dòng)卸灰器排出;煙氣在引風(fēng)機(jī)的作用下,進(jìn)入噴淋霧化裝置,當(dāng)洗滌水中加有堿液時(shí)(PH值≥9),堿液良好的霧化,當(dāng)二氧化硫氣體通過文丘里時(shí)候,能夠很好的與堿液混合反應(yīng),達(dá)到初步的脫硫效果。此后煙氣進(jìn)入脫硫塔筒體進(jìn)入脫硫塔底部沖擊器,流速為17m/s的氣流高速?zèng)_擊塔內(nèi)液面而產(chǎn)生密集氣泡,使細(xì)微塵埃落入循環(huán)液中,部分SO2氣體與堿液發(fā)生中和反應(yīng);煙氣在旋流板的作用下旋轉(zhuǎn)上升,以延長(zhǎng)煙氣在塔內(nèi)的滯留時(shí)間;密集型強(qiáng)霧化置在塔內(nèi)形成全霧化氣幕,使煙氣與堿液充分接觸,完成完全的中和反應(yīng),達(dá)到高效脫硫的目的。被水霧濕潤(rùn)的塵粒流到脫硫塔底部,從溢流孔排走。在筒體底部封底并設(shè)有水封槽以防止煙氣從底部漏出,有清理孔便于進(jìn)行筒體底部清理。脫硫后廢水由底部溢流孔排出進(jìn)入沉淀池,沉淀中和,循環(huán)使用。帶水煙氣上升至上層旋板時(shí),部分濕潤(rùn)煙氣由于旋流板的作用,產(chǎn)生氣水分離,然后進(jìn)入格刪型脫水裝置,實(shí)現(xiàn)更全面的汽水分離,潔凈煙氣進(jìn)入煙囪排入大氣。
六、脫硫塔設(shè)備特點(diǎn)
1、設(shè)備包括靜電除煙裝置、煙氣降溫系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)等部分組成。
2、黑煙凈化效率可達(dá)98%以上,經(jīng)設(shè)備處理后煙塵林格曼黑度接近0級(jí),可直接低空排放。
3、無需添加藥劑,無二次污染,運(yùn)行成本低。
4、設(shè)備阻力小,在凈化發(fā)電機(jī)尾氣的同時(shí)不會(huì)損耗發(fā)電機(jī)輸出功率。
5、設(shè)備體積小,安裝方便,可在機(jī)房?jī)?nèi)安裝。
6、設(shè)備帶自動(dòng)清灰裝置,無需人工維護(hù)。