浅谈半干法脱硫技术问题及脱硫效率

摘    要：烟气脱硫技术是控制SO2污染大气的有效方法，多用于燃煤电厂、水泥厂以及玻璃陶瓷厂等涉及到燃烧反应的工厂净气系统中，这些工厂的燃料以及生产原料等大都含有S、N等物质，在燃烧后会生成SOX以及NOX等污染物对大气进行污染。随着国家环保要求的不断提高，针对厂区污染排放的指标愈加严苛，因此，进行相关烟气脱硫技术的研究是尤为重要的。通常来说，烟气脱硫技术主要包括干法、湿法以及半干法等脱硫方案，本文主要针对于半干法脱硫技术来研究，通过分析影响半干法脱硫技术的影响因素，来总结提高其脱硫效率的有效对策。

关键词：烟气脱硫;半干法脱硫;脱硫效率

1  引言

烟气脱硫技术是有效控制大气污染的手段之一，按传统分类方法可分为湿法烟气脱硫与干法烟气脱硫。顾名思义，干法烟气脱硫技术是指在脱硫完成后其生成物为固态（或干态），而干法烟气脱硫技术从其反应过程来看又可以分为气态、固态反应以及气态、液态和固态反应，后者即为通用说法中的半干法脱硫。与传统的湿法脱硫技术相比较，半干法脱硫技术具有占地面积小、设备简单以及生成物处理方便等优势，但同时其也具有脱硫效率低以及反应生成物合理利用难度大等缺点。本文主要介绍了市面常用的几种半干法脱硫技术，并通过分析其影响因素，给出了提高半干法脱硫效率的建议。

2  半干法脱硫技术分类

目前市面上常用的半干法脱硫技术主要有喷雾干燥脱硫技术以及烟气循环流化床技术等。

2.1  喷雾干燥脱硫技术

喷雾干燥脱硫技术主要通过CaO与水进行反应生成Ca（OH）2，然后将生成的Ca（OH）2输送进入吸收塔顶部的旋转喷雾器进行雾化，工厂里经过烧结反应后的有害烟气会通入到吸收塔，烟气中的有害化学物质例如SO2等会被雾化的Ca（OH）2液滴所吸收，同时在吸收塔作用下液滴中的水分被蒸发，而被吸收的有害气体会经过化学反应变成无害的固体脱硫产物。

喷雾干燥脱硫技术的工艺流程较为简单，所投资设备系统组成较为简易，因此适用于投资较低，机组较小的烟气脱硫系统。当钙硫比在1.5左右时喷雾干燥脱硫技术的脱硫效率会达到最大值，一般为70%～80%左右，其缺点在于，脱硫反应所生成的产物没有系统的商用价值。

2.2  烟气循环流化床技术

从反应锅炉内输出的含有粉尘和SO2的烟气，从脱硫塔底部经过文丘管进入吸收塔，在与吸收剂发生化学反应后，剩余温度高于15℃的含尘烟气进入除尘系统。将CaO与水混合后变成的消石灰粉通入文丘喉口上端与烟气发生反应，在随着烟气流动的过程中发生反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，再进入后续的除尘器进行除尘。其余反应产物会再次循环通入到空气斜槽返回吸收塔进行烟气中有害物质的吸收。

烟气循环流化床法的脱硫效率较高，在钙硫比大于1.3且烟气温度大于15℃以上时最高可以达到90%以上的脱硫效率，是目前半干法脱硫技术中脱硫效率最高的方案。相比于喷雾干燥脱硫技术，其设备系统较为复杂，投资较高，同时拥有和喷雾干燥脱硫技术一样的劣势，即其反应生成物缺少有效的商业利用途径。

3  影响半干法脱硫技术脱硫效率的因素

半干法脱硫技术脱硫效率的影响因素主要有烟气停留时间、钙硫比、吸收剂液滴粒径以及液气比等。

3.1  烟气停留时间

在半干法脱硫技术中，烟气与反应物的反应时间对于其脱硫效率有着重要影响。通常来讲，随着锅炉内生成的烟气与吸收塔中的吸收剂混合流动的时间越长，则脱硫效率越高。在喷雾干燥脱硫技术中，烟气的流动速度一般能够控制在1.2m/s～1.6m/s，因此在这种流速下，烟气应当在吸收塔中的停留时间为8s～12s为宜;而对于烟气循环流化床脱硫技术来说，一般控制烟气在吸收塔中的停留时间为6s～8s，此时脱硫效率将达到最大值。

3.2  钙硫比

通常来说，半干法脱硫技术的脱硫效率与钙硫比成正比，即随着钙硫比的增大，脱硫效率提高。同时，钙硫比对于烟气脱硫效率的影响与烟气在吸收塔中停留的时间有关，即使钙硫比不高的情况下，当烟气停留的时间足够长，半干法脱硫技术也能获得较高的脱硫效率。因此，为了节约原料以及总体提高脱硫效率，应当控制烟气停留时间以及钙硫比在合适的数值。

3.3  吸收剂液滴粒径

针对于喷雾干燥脱硫技术而言，吸收剂即Ca（OH）2液滴的粒径越小，其总体的反应表面积越大，越利于烟气与吸收剂进行反应。而吸收剂液滴的粒径与旋转喷雾器的转速及压力成反比，当旋转喷雾器的压力和转速越快时，吸收剂的粒径越小;反之则越大。但在实际利用的过程中亦需要考虑到，过小的液滴容易在吸收塔中迅速蒸发，反而起不到吸收烟气的作用，降低脫硫效率。因此，在喷雾干燥脱硫技术中，需要严格控制旋转喷雾器的旋转速度，从而使得吸收剂的液滴粒径处在最佳位置，总体上提高脱硫效率。

3.4  液气比

液气比也是影响半干法脱硫技术脱硫效率的主要影响因素之一。当吸收剂的浓度一定时，液气比越大，吸收剂液滴越容易和烟气中的SO2发生反应，使得脱硫效率增加，但同时，过高的液气比也容易使得吸收反应的生成物含水量太高不易干燥，造成吸收塔内壁积垢等，长期积累容易损伤设备以及降低脱硫效率等。

4  结语

随着全球大气污染的不断加剧，我国积极响应联合国环保要求，提高各大烧结厂的环保指标，这对厂家的烟气净化技术提出了较高的要求。半干法脱硫技术具有投资较低、系统简单的优势，在控制好烟气速度以及钙硫比等影响因素的情况下能够获得较高的脱硫效率。总之，相比于湿法脱硫技术，半干法脱硫技术的脱硫效率还需要进一步提升，同时，其吸收反应生成物的商用途径还需要进一步探索，这都为后续半干法脱硫技术的研究人员提出了一定的挑战。

参考文献：

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作者简介：

汤辉（1981—）男，河北省唐山人，毕业于河北理工大学，计算机科学与技术专业，目前任职工程师，从事工业自动化、电气、仪表、工业脱硫脱硝相关工作。