论干、湿法组合除尘脱硫之优点

2019-03-20秦建军

产业与科技论坛 2019年5期

□秦建军

半干半湿法除尘脱硫有效利用干湿法脱硫的优势，克服缺点，在满足工业化高速发展的同时，最大化降低工业废气对大气及城市生态环境的影响，应用过程中存在一些问题，使得其发展被进一步限制。虽然可以有效降低废气中二氧化硫(SO2)的含量，除去烟气中的酸性气体，却无法适应工业化的快速发展，难以有效与实际工业生产过程衔接。因此发挥干、湿法组合除尘脱硫的优势，克服工业化应用过程中存在的缺陷，实现工业脱硫的循环与科学化，是实现干、湿法组合除尘脱硫技术进一步应用的需求。本文针对现代工业发展中干、湿法组合除尘脱硫技术的发展，重点探讨干、湿法组合除尘脱硫的优点，以实际工业生产为主，研究实现干、湿法组合除尘脱硫技术优化应用的策略。

一、干、湿法组合除尘脱硫的发展

干、湿法组合除尘脱硫最早出现20世纪80年代，是美国与丹麦两家公司联手研制的脱硫技术，当时利用石灰浆液雾化形成细小雾滴，通过吸收塔后与烟气中的二氧化硫反应形成固体灰渣后，将放出的热量用于石灰浆干燥将反应后的灰渣以干态排出，脱硫效果达到85%，所以称为FGD技术，这种旋转喷雾干燥法脱硫在工业上较强的应用优势，所以得到广泛应用。半干半湿法烟气脱硫技术是我国开发出的脱硫方法，也是通过干法与湿法组合，在日本政府赠送的半干半湿脱硫装置基础上，以我国工业化发展实际情况为主，开发出的脱硫技术，不仅可以减低费用、无腐蚀还能够实现脱硫灰制砖。因此在工业发展中也备受瞩目，提供工艺过程是利用锅炉烟气与脱硫剂的混合，在脱硫塔中以水雾形式从塔顶喷淋，在脱硫塔内发生化学反应，形成亚硫酸钙后氧化成硫酸干，脱除烟气中的二氧化硫，整个过程连贯、可以快速实现脱硫并且利用干、湿技术的优势，与工业化生产较为吻合。

粉末颗粒喷动床半干半湿法烟气脱硫，是20世纪90年代日本开发出的脱硫技术，将含有二氧化硫的烟气通过预热器预热后进入喷动床，将与水混合的脱硫剂以粉末颗粒从喷动床的顶部喷入床内，与塔底的喷动粒子充分混合之后，呈现流态化，二氧化硫气体与脱硫剂在喷动粒子表面发展并且完成干燥，使得产物以干态粉末状从分离器中吹出，我国学者改进了喷动床的结构形式以及脱硫剂、添加剂种类，使得半干半湿法烟气脱硫技术得到进一步发展，提高了脱硫效率。且以脱硫效率产生影响的钠硫比、入口烟气温度以及惰性粒子粒径等进行研究，通过拟合形成脱硫效率关联式，提出以氨水作为脱硫剂，可以有效提高半干半湿烟气脱硫技术的脱硫效率。

二、干湿法除尘脱硫技术的优越性

干湿法组合除尘脱硫比较适合我国中小型燃煤锅炉的烟气脱硫除尘，可以有效替代湿法及干法在烟气脱硫中的地位，以干粉状排出最终产物，避免废水处理问题，降低成本投入，将脱硫塔烟气反应产生的热量作为增湿水以及喷入水雾的加热源，实现节能避免加热装置应用，加入的脱硫剂是碱性物质，可以同时除去烟气中的其他酸性物质，拓展废气物处理范围，整个装置占地面积较少，操作费用后期，通过三相反应将吸收剂中的水分显热蒸发，可以有效满足锅炉大气污染物排放标准，处理后的烟气中污染物质显著降低。其技术特点以及优越性表现在以下方面。

(一)技术特点。干湿组合实现复合除尘，湿式和干式除尘法的有机结合可以扬长避短，提高除尘效率，例如采用CCTL干湿式除尘脱硫系统，可以达到95%以上的除尘效率，以分段冷凝可以使得烟气的SO2在最佳分解温度下进气雾喷淋，灵活调控除尘脱硫效果，降低脱硫剂的使用，可以在减少氧化镁的投加量下实现96.8%以上的脱硫效率。当然这只是一种干湿法组合除尘脱硫技术系统，不同的组合方式采用不同的脱硫剂，可以根据烟气的实际废弃物组成，调控除尘效果以及脱硫效率，极大地降低废弃物中的含硫量，以及脱硫工艺投入。质量保障是所有干湿除尘脱硫系统设备开发的核心，不同的设备适用环境有所差异，但我国的除尘脱硫设备是基于本国实际发展改进的装置，因此在设备引入工厂前都会在国家国家ISO9001质量体系认证，不少工厂会根据自身需求改变干湿组合装置，实现灵活应用。因此虽然半干半湿法是固定设备，设备数量却较之湿法脱硫设备少了数倍，并且由于是在干态下完成除尘脱硫，所以不需要考虑防腐问题，极大地降低了设备投入以及维护成本，并且能够实现仓灰配合以及除尘器的共用，可以在保证除尘质量情况下降低运行成本以及提高节能效率，无论是分段冷凝还是烟气显热都可以让烟气中的SO2处于优良状态下实现以废治废，废水在干湿法组合除尘脱硫中是零排放，全部用于脱硫系统，所以锅炉中的废水废渣在干湿法组合除尘脱硫中是必要的物质，排出的最终产物通过灰仓与除尘器，实现循环灰的利用以及能源回收，如果是采用氧化镁做脱硫剂还可以利用硫酸镁作为化肥，实现废物利用，氨水也是一样。

(二)优越性。不同于干法或者湿法的除尘脱硫工艺，干湿法组合的除尘脱硫的工艺优势明显，以粉状脱硫剂以及粉煤灰与烟气反应，整合过程中不存在液态，所以设备腐蚀维护以及成本投入较少，干粉状的最终产物可以与粉煤灰一起外售，不需要像湿法一样进行脱水处理，更不需要像干法一样的大型设备，设备整体占地面积少，成本投入低，不同反应状态下，脱硫效果几乎一致，尤其是喷动床的颗粒粒子表面发生的脱硫反应，其脱硫效果比拟湿法的脱硫反应，可以改变干法脱硫速度慢以及效率低等问题，满足我国工业废气的排放标准。再者干湿法脱硫除尘对环境的要求较低，可以在严寒环境下实现高效率运作，并且设备没有防腐需求所以使用寿命更长。除尘器可以将手机的粉尘添加到活化脱硫塔内，加强活化塔内的粉尘浓度，进一步提高脱硫效率。虽然难以达到零排放的要求，商业化运营也比较稚嫩，但是干湿法组合除尘脱硫在设备构造、数量以及运行维护方面优势显著高于干法、湿法脱硫除尘，废物的利用效率以及效益也更加突出。