多级喷雾湿法氧化烟气脱硫脱硝除尘一体化工艺

党修伟（山东省济南市济南市技师学院，山东 济南250000）

1 工艺原理

在实际应用期间，脱硫脱硝除尘工艺是一项经常会用到技术，其工作主要过程为：由引风机进行烟气输送，随后到达喷雾高级吸收塔内，之后通过隔膜计量泵来输送氧化剂，将氧化剂输送到硝循环箱，通过这样的方式可以使高效喷雾与氧化剂以及烟气之间充分地接触，把烟气气体中的氮、硫化合物发生氧化反应，随后通过建邺对于其进行吸收，之后形成稀硫酸以及硝酸盐，待到其达到一定浓度之后才能将浆液派出到吸收塔系统中，之后通过降温会发横结晶的变化，然后在其中形成沉淀，通过脱水将其排出，在这个过程中，经过净化工序的气体需要经过双螺旋管束式除雾器，经过相应的除雾步骤才能离开吸收塔，然后通过烟筒将其排出。

（1）第一级为预洗涤，主要通过预洗涤浆液循环泵抽取塔底浆液池浆液，进行浆液喷雾降低烟气温度、NO2、大部分SO2、氯离子、氟离子等污染物、吸收烟气中粉尘。避免大量SO2 进入下一级，从而减少氧化剂和二氧化硫的副反应、降低氧化剂的耗量。其在使用过程中的原理为：石灰石经过石灰石浆液洗涤系统的化学性能通过二氧化硫的脱硫效率以及无结垢的运行程度对于其进行表示，此过程中需要一个固定的系统设计，所以需要对于其中所存在的扬起以及二氧化硫的浓度范围进行考量，之后烟气、飞灰和补充所含栽植中的氯或者是硫酸盐积聚在一定的程度上来运行。在以上过程中，比较重要的化学变量有以下几项：EHT的体积、浆液的含固量以及工艺、磨碎的石灰石性质，例如强制氧化、双回路洗涤等方面。以上过程中还会设计道其他变量，包括：PH值、石灰石利用率、缓冲添加剂以及氧化抑制剂的浓度等。

石灰石溶解平衡

如果在实际当中的石灰石用量过大会出现过剩的情况，或者是一个巨大的EHT 的时候，其其中的溶液会产生相应的平衡，在其中所存在的反应可以通过以下化学式来表示：Ca⁃CO3（固）+2H→Ca+++CO2+H20。

在以上过程达到石灰石的溶解平衡的时候，其中的PH 值与已经溶解的钙离子浓度产生关联，同时也与溶液面之上的二氧化碳气体达到平衡分压的效果，因为其中的钙元素已经同届，所以产生还原，随意氯化钙的积累会趋向与PH值较低的方向，即：CaSO4(固)←→Ca+++SO4

在CaCO3在EHT或罐中会发生溶解，之后产生二氧化碳气体，通常情况下回被细腻塔内的烟气从溶液中抽离出来，若是二氧化碳蒸汽的压力比标准大气压小，便不会有二氧化碳气体从EHT 中开释出来。在进入道EHT 之后的溶液会在已有烟气的条件下，即欺压条件为标准大气压的十分之一，这样才能使二氧化硫达到饱和状态，坨屎碳酸钙在EHT 中发生溶解，便会导致二氧化碳在EHT 溶液中沉积，若是产生这样的效果，在EHT中的压力平衡就会受到二氧化硫的影响，同时受到石灰石溶解EHT 中量的影响，总结来说，其在这个过程中吸收的二氧化硫数量和石灰石，其每次都会经过洗涤来溶解相应的石灰石。基于此，需要确保EHT 口一段的压力处在平衡数值，即确保其PH 值趋于较低的数值，产生以上情况主要就是其中较少的过剩石灰石其中大部分都溶解在EHT 中，除此之外，液体循环速度比较低或者是二氧化硫气体浓度比较高也会使其受到一定程度的影响。

（2）第二级为脱硝氧化，臭氧氧化法脱硝主要是利用臭氧的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。该脱硝系统在不同的NOx 等污染物浓度和比例下，可以同时高效率脱除烟气中的NOx、二氧化硫和颗粒物等污染物，还不影响其他污染物控制技术，是传统脱硝技术的一个高效补充或替代。

按照臭氧对于NOx 复杂的氧化反应过程，实际上最后通过N 的价态变化体现出来，

主要的反应如下：

在气相中，还会存在其他的化学物质，这些化学物质会很快的被臭氧进行氧化，例如：一氧化碳、二氧化硫等方面的有害气体，除此之外还会存在一部分的NOx，在以上的过程中，会使的NOx的臭氧拥有比较强的选择性，产生以上性质的主要因素为气相中的NOx会被转化成为易溶于水的例子化合物，进而使氧化反应更加完全，在这个过程中便会形成一个不可逆的反应，脱除其中所存在的NOx，这个过程并不虎产生二次污染。

在以上过程中会有氧化反应的存在，通过氧化反应，该过程输入化学反应，这样会将反应中所出现的臭氧被消耗，并且，若是在反应中存在过量的臭氧，还会在喷淋塔中被分解，以上过程除了NOx，还会存在一部分的重金属，例如贡或者是其他的重金属污染说等，这些污染物都会被臭氧所氧化脱出。

（3）第三级为碱液吸收，通过浆液喷雾使碱性浆液和烟气充分接触，吸收氮氧化产物和剩余的硫氧化物，最终形成硫酸盐、硝酸盐或亚硝酸盐。浆液喷嘴喷出的碱性浆液通过吸收塔内部倾斜隔板收集，回到碱液循环箱，并通过控制碱性浆液PH值和循环泵流量等参数，调整所需的脱硫脱硝总效率。

（4）第四级为除尘除雾，除雾器采用双螺旋管束式除雾器，底部有螺旋除雾叶片，使烟气形成强烈的旋转，离心运动使得烟气中的雾滴与除雾管筒体内壁上的水膜接触，达到除雾效果；挡水环阻挡了水膜向上运动，并形成液滴向下低滴落，对整个除雾器起到了自清洁的作用，大幅减少了冲洗水的用量。

2 化学过程

3 脱硫脱硝除尘工艺系统的主要优点

（1）真正意义上的多级塔，完全消除了气液接触盲区，实现各级效率的叠加，达到极高的吸收效率。

（2）采用水平喷雾吸收技术，吸收反应在空中完成，彻底解决堵塞难题。吸收塔喷嘴、仪表等所有设备塔外安装，维修可以不必让吸收装置停止运行，装置可靠性高。

（3）喷雾粒径小，吸收浆液表面积比喷淋塔大10～25倍。

（4)液气比小，装置比常规技术省电约30%。循环泵直径大幅度减少，线速度低，使用寿命大幅度提高。

（5)气体导管除雾器（国家专利：201220229965.4 一种可适应气体流量变化的除雾器）及双螺旋管束式除雾器，由于极大的烟气流通面积，不会结垢堵塞，因此只需要很少的冲洗水，系统能做到废水零排放。

（6)吸收塔浆液池，设置持续溢流管道，液位恒定，杜绝了浆液倒灌，进入烟道的问题。将吸收塔内的含油泡沫等上浮物质排出至循环浆液箱，杜绝塔内浆液起泡等隐患。

（7）碱性吸收剂加入到循环浆液箱，进行双pH 值运行：中和循环浆液箱保持较高的pH值，吸收塔浆液池保持较低的pH值。这种技术方案，保证了深度净化的目标。在使用石灰石作为碱性吸收剂时，保证了副产物的充分氧化。而在使用NaOH作为碱性吸收剂时，能得到低PH值浆液进入脱硝循环浆液箱。

（8）副产物脱水系统设置开放式过滤器，吸收塔内比重较大的杂质，可以连续排出塔外，从而保持浆液纯净，喷嘴因为杂质而发生堵塞的机会大大减少，因此浆液循环泵入口可取消滤网。脱水机供浆泵中的浆液无杂质，工作可靠，可长时间连续运行。

（9）装置能适应锅炉40%BMCR 和110%BMCR 工况之间的任何负荷。