旋流板除塵脫硫
一、旋流板塔
旋流板塔1974年首次用于碳銨干燥尾氣回收以來,已廣泛用于中小氮肥廠的半水煤氣脫硫(H2S)塔,飽和熱水塔,除塵、冷卻、冷凝塔等,也用于環(huán)保行業(yè)脫除煙氣和廢氣中的飛灰、NOx 、SO2、H2S及鉛汞蒸汽等,取得了很大的經(jīng)濟效益和社會效益,獲得1978年全國科學(xué)大會獎和1984年國家發(fā)明獎。至90年代,在國家自然科學(xué)基金和省自然科學(xué)基金的資助下,對旋流塔板上的氣液運動,傳質(zhì)效率進行了深入的研究,又獲得了化工部1983年科技進步二等獎,國家教委1996年科技進步三等獎。
自80年代后期開始,旋流板塔開始用于煙氣的脫硫除塵研究,在實驗室和小型鍋爐的工業(yè)化實驗中,重點在除塵,脫硫,除霧和脫硫劑及工程性問題進行了研究。旋流板塔脫硫技術(shù)作為一種實用可靠的脫硫除塵技術(shù),具有投資和運行費用低,占地面積小,管理和維護方便等特點,現(xiàn)已推廣用于火電,熱電,冶金等行業(yè)的煙氣脫硫除塵和其他工業(yè)廢氣治理。
我公司選用運用濕法一體化脫硫除塵的旋流板麻石除塵器,依據(jù)多年生產(chǎn)經(jīng)驗進行的多次技術(shù)改進,不斷改善其脫硫除塵效率,解決多個濕式脫硫除塵常見技術(shù)難題,在高效性、經(jīng)濟性、實用性等方面有顯著突破,我廠生產(chǎn)的旋流板除塵器脫硫效率可達90%以上,除塵效率在98%以上,其中高配置不銹鋼旋流板麻石除塵器除塵效率可達99.5%以上,在大型鍋爐及煤窯等工業(yè)廢氣的處理上、在0.1μm到300μm粒徑范圍內(nèi)能有效除塵,效率接近電除塵、布袋除塵等傳統(tǒng)高效除塵器。
在設(shè)計上突出旋流塔板脫硫除塵技術(shù)高效、低阻的傳質(zhì)特性,結(jié)合最成熟的濕法脫硫工藝,大大提高脫硫效率,已成功應(yīng)用于120t/h燃煤大中型鍋爐脫硫除塵項目。
二、主要工作原理及技術(shù)特點
旋流板塔通常為圓柱塔體,塔內(nèi)裝有旋流塔板。工作時,煙氣由塔底向上流動,由于切向進塔,尤其是塔板葉片的導(dǎo)向作用而使煙氣旋轉(zhuǎn)上升,使在塔板上將逐板下流的液體噴成霧滴,使氣液間有很大的接觸面積;液滴被氣流帶動旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生的離心力強化氣夜間的接觸,最后甩到塔壁上沿壁下流到下一層塔板上,再次被氣流霧化而進行氣液接觸。如上所述,液體在與氣體充分接觸后又能有效的分離---避免霧沫夾帶,其氣液負荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄,開孔率大而使壓降較低,達同樣效果時的壓降約低一半,因此,綜合性能優(yōu)于常用塔板。循環(huán)液由除塵器外部循環(huán)水管進入內(nèi)壁,由霧化噴頭在旋流上形成均勻分布的霧滴與煙氣充分接觸,形成極大的相際接觸界面,與SO2充分反應(yīng)形成可溶性酸式鹽或沉淀(根據(jù)所選脫硫劑而不同),同時較大的塵粒在離心力作用下被除去,較小的塵粒受到霧滴的碰撞與攔截,以及受到多次的布朗擴散等作用而凝聚成較大的塵粒而被甩至塔壁,下流經(jīng)過清灰口排入沉灰池。
由于塔內(nèi)提供了良好的氣液接觸條件,氣體中的SO2被堿性液體吸收(脫硫)的效果好;旋流板塔同時具有很好的除塵性能,氣體中的塵粒在旋流塔板上被水霧粘附而除去,此外,塵粒及霧滴受離心力甩到塔壁后,亦使之被粘附而除去,從而使氣流帶出塔的塵粒和霧滴很少。旋流板塔主要技術(shù)特點:
1. 占地面積小,投資少;
2. 除塵年需運行成本近似等于水泵電費,設(shè)備增加運行成本主要為脫硫藥劑費。
3. 除塵脫硫效率高,除塵效率為95%以上,脫硫效率可達90%以上;
4. 用麻石作為主體材料,供水管使用不銹鋼水管,除塵器使用壽命長;
5. 除塵脫硫器阻力小,阻力為800~1200Pa;
6. 對水質(zhì)要求低,除塵脫硫用水可循環(huán)使用,達到高脫硫效率、低運行成本;
7. 可選用工業(yè)廢堿、廢水、石灰進行脫硫,降低運行成本。
8.進液量少,一般氣液比1 L/m3左右,根據(jù)實際設(shè)計為0.6-3L/m3;
9.脫水效果99%以上,引風(fēng)機不帶水;
10.維護保養(yǎng)方便,旋流板裝拆方便;在塔頂及每層旋流板上方均設(shè)有檢修孔,可設(shè)檢修平臺、爬梯等輔件設(shè)施,方便日常檢修。
11.處理效果好,排放達標(biāo);運行費用低;操作簡單;安全可靠。
12.無二次污染,脫硫除塵使用水循環(huán)系統(tǒng),脫硫堿性液體循環(huán)過程中不流失、不外排。