脱硫塔机理分析及选型

2022-06-24赛智涛

世界有色金属 2022年7期

结合一些国内外先进的烟气脱硫技术与这些技术在我国实际的应用与发展现状进行分析探索，在此基础上，分析企业的实际生产需求以及现场施工条件等，从工艺的适应性以及所涉及到的成本和对环境的影响等多个方面，进行对比分析，能够有效地推动企业整体生产流程和脱硫系统的设计，更加符合现代化社会建设的需求，能够发展出经济与环境相适宜，合作共赢的嗯，同时有效的降低投入的生产成本并提高同业链行业的清洁水平。

1 我国脱硫塔机理分析及选用的状况

1.1 脱硫塔机理分析的意义

我国作为一个重工业极其发达的国家，自从改革开放以来，对于铜、铁、钢等金属的需求量也是愈发的增加，从我国20世纪70年代初开始，很多地方都开始陆陆续续出现酸雨，酸雨将会给周边的环境造成很严重的污染，还会腐蚀建筑物，导致农作物减产，严重的影响了人类的生存

。目前我国酸雨覆盖面积占到了国土面积的11%左右，如图1所示（图1来源于《2013年环境数据图表》）。

为了能够进一步降低酸雨所给人们造成的侵扰，以及对环境的危害，我国早就政治颁布并出台了对于重工业排放，尾气和污水当中含硫化合物的规章和制约，而很多相关的脱硫系统和脱硫塔的设计，也被逐渐地引入到我国的工业生产厂房当中。

1.2 部分国外的脱硫技术发展

英国作为首先开启工业化发展的国家，在1927年开始，为了保护英国首都伦敦的部分高层建筑开始在两个电场当中，首先使用了传统的石灰石脱硫工艺，这也是现代工业发展当中比较古老的一种脱硫工艺，而随着之后近百年来的发展，以及人们环保艺术的逐渐提高，烟气脱硫技术开始逐渐走入人们的视野，直到20世纪60年代，大量的脱硫设备被广泛的应用到各式各样的工业生产当中，直到1964年，三菱重工制造出来了第一代的脱硫装置，而在随后的十多年当中，ABB脱硫系统和石灰石湿法脱硫系统也开始问世。

1.3 部分国内的脱硫技术发展

现在我国很多企业的工厂当中所使用的脱硫设备和装置还都是从欧洲日本德国引进来的，能够处理的烟气量很小，所使用的技术也还不够成熟。最近十几年来，国家对于环保建设的要求也是越发的严格建立起来更为严格，更为科学的脱硫塔和相关的设备系统

。我国的脱硫技术仍然需要大幅度的提高，企业也同样应该大力的自主研发相关的技术和设备的使用，不断的去加强对于内部脱硫工艺和脱硫系统的重视和严格把控，层层把关，不断的去提高我国脱硫设备的国产化能力。

2 一些常见的脱硫塔系统和脱离技术

2.1 烟气脱硫

针对于工艺性而言，喷淋塔优势不需要太多构件以及产生污垢少，压力损失低。在布置喷淋塔时，一般选择逆流方式，这样有助于由喷淋区下部的烟气流入吸收塔。逆流运行有助于烟气充分接触吸收液，但是，相比顺流，其具较大阻力损失。吸收区中配备若干喷淋层，后者同时配备若干雾化喷嘴，交叉分布，在一定条件下，雾粒以悬浮状存在。

在我国大多数冶炼厂当中所使用的较多的脱硫塔（指广为采用且具有较好适应性的脱硫塔）包括喷淋塔、板式塔、填料塔、文丘里洗涤塔、旋流板塔、液柱塔及其他组合塔等。

2.2 烟气脱硫

烟气脱硫系统由一系列设备组成，其中最主要的是脱硫塔，此外还包括循环泵、增压风机、固液分离设备、压滤机、硫铵蒸发器等。

那天晚上安吉做了一个梦，在梦中小象安琪儿真的变成了天使！它背着雪白的翅膀，头顶亮晶晶的天使光环，飘浮在巨大洁白的云团上，对着他微笑。

2.3 新型一体化脱硫技术

脱硫塔贵工作流程为，当烟气进入到进口急冷区许多浆液进入烟气中，经过蒸发作用，烟气温度急剧下降，达到饱和状态=然后进入到吸收区，吸收区由多层喷嘴组、多层板塔或多层喷嘴加大孔径板塔（盘）组成，主要功能是吸收SO

气体。之后烟气会进入到除雾区，这里由两层除雾器和反冲洗喷嘴组成，主要功能是除去烟气中夹带的浆液雾滴，为烟气做进一步的净化。再然后烟气会进入到吸收液循环槽，也叫浆液储存区，在脱硫塔底部通常有侧向搅拌器、氧化曝气装置和吸收塔底部容器，主要功能是储存吸收液进行循环吸收和对吸收液进行强制氧化处理。（下图为常见脱硫塔的简单结构图）。

该工艺的主要工作原理就是指二氧化硫通过与其中化学物质的反应转化为亚硫酸钙或者是硫酸钙，系统当中存在着很多的干燥固体颗粒，会和烟气进行反应，然后对所产生的气体进行记录化和吸收，而其中的反应物也可以实现再次循环利用，达到经济环保的价值。在烟气净化的流程结束以后，系统内部的温度可以高于75℃，所以就不需要再由人工进行加热处理直接可以通过引风机将烟气从烟筒当中排出，而在一体化脱硫技术当中所产生的副产物主要有粉煤灰以及石灰石当中的杂质和没有反应的碳酸氢钙等等，这些物质并不会对环境造成严重的二次污染，而且还可以被用于结构回填和路基建设，以及其他的项目建设当中，该项技术自从1994年被发明出来以来，先后在很多西方国家得到了极为广泛的应用。而在我国浙江也有一些工厂当中，开始安装了NID烟气脱硫装置。

3 脱硫塔机理选型

烟气脱硫，也就是我们平时常见的石灰石石膏湿法脱硫技术，这种脱硫技术所使用的时间比较长，而且工艺较为成熟，在全世界范围之内都被广泛的使用过，其主要的工作原理就是在脱硫环节当中，利用石灰石或者是石灰作为硫化物的吸收剂将石灰石进行粉碎，然后雨水混合均匀做成吸收浆液，这些吸收浆液在脱硫塔当中，可以与动态的烟气进行充分的接触混合，然后以致发生反应

。

鸡、鸭、鱼、肉类菜肴基本都要做加热前的调味，最关键就在于去除腥臊味；青笋、黄瓜等配料，也常先用盐腌除水，确定其基本味。

在吸收塔底部，石灰石浆液经过脱硫过程之后，变成了CaSO；和CaSO

·1/2H

O，此时为了使氧化风机鼓入的空气能够充分地和CaSO和CaSO

1/2H

O接触，以便充分氧化，需要CaSO和CaSO

1/2HO的混合溶液内部颗粒分布均匀，在这种情况下，需要使用搅拌器来使溶液悬浮颗粒均匀混合，同时增大和空气接触的面积。

3.1 吸收塔底部搅拌器及相关配置

在如今发展飞速的社会，建筑越来越高，占地面积越来越大，同时也要求建筑一定要安全，这也就要求建筑的结构与所用的材料必须严格把控，使建筑的承受能力达到极致。建筑师研究具有稳定性的建筑结构，建材师挑选高密度高精度的材料，这样的建筑产物，才真正达到了安全与技术相结合的完美高度。这也要求建筑行业的人才必须不断提高自身的知识运用程度，掌握专业知识的同时拓展自己的知识面，从而不断提升自己的能力，运用建筑工程学为人们带来更多更好的建筑[1]。

由于底部溶液是固体悬浮溶液，在吸收塔浆液池的下部，沿塔径向布置四台侧进式搅拌器，其作用是使浆液的固体维持在悬浮状态，同时分散氧化空气。搅拌器安装有轴承罩、主轴、搅拌叶片、机械密封。搅拌器叶片安装在吸收塔降池内，与水平线约为10度倾角、与中心线约为-7度倾角。搅拌奖型式为三叶螺旋奖，轴的密封形式为机械密封。在吸收塔旁有人工冲洗设施，提供安装和检修所需要的吊耳、吊环及其他专用滑轮。采用低速搅拌器，有效防止浆液沉降。吸收塔搅拌器的搅拌叶片和主轴的材质为合金钢。在运行时严禁触摸传动部件及拆下保护罩。向吸收塔加注浆液时，搅拌器必须不停地运行。

叶片和叶轮的材料等级是ANSI/ASTMA176-80a，搅拌器轴为固定结构，转速适当控制，不超过搅拌机的临界转速。所有接触被搅拌流体的搅拌器部件，必须选用适应被搅拌流体的特性的材料，包括具有耐磨损和腐蚀的性能

。

3.2 脱硫塔选择

新型一体化脱硫技术相较于传统的脱硫技术而言，所需要投入的设备成本和原材料成本都较少而且也不需要占用过多的空间，具有高效的脱硫性，在经济价值和环保价值，方面更占优势，因此这项工艺得到了我国政府的大力支持，新型一体化脱硫技术的工艺流程图如图2所示。

设计意图：植物的分类涉及各种植物的主要特征，相对于以往课堂教学中单调的教师引导回顾而言，兴趣小组的角色扮演活动更易于提升学生的关注度，易于完成已有知识的复习巩固。在学生对动植物分类的初步认知和感悟的过程中，渗透“应该依据植物的特征进行分类”的观点，为感悟提升做铺垫。同时，让学生明白，同样的知识可以根据不同的思路进行复习梳理。

目前在全国的整体重工业范围当中，比较具有使用价值的烟气脱硫技术，大概有十几种，分别为燃烧前脱硫技术燃烧中脱硫技术以及燃烧后脱硫技术这三种脱硫技术需要根据冶炼厂的实际需要，以及现场的工作环境进行选择，其中燃烧前的脱硫技术主要是指通过燃烧介质的净化，去除其中的一些表层杂志，而燃烧中脱硫技术则需要在里面加入白云石粉或者是石灰石等一些脱硫剂，这些脱硫剂会在遇到高温的情况下与其中的硫元素发生反应，生成氧化钙或者是氧化镁等物质，而燃烧后脱硫技术可以按脱硫过程当中是否需要添加水分被分为干法脱硫技术，半干法脱硫技术以及湿法脱硫技术三种。

而板式塔作为气液传质设备应用非常的广泛，主要由壳体以及诸多块塔板构成，当多块塔板工作正常时，可以借助重力作用，遵守由上至下顺序，液体横向穿越各层塔板之后，从塔底排出；通过压差推动，气体经过开孔（均布于塔板上），根据自上至下顺序，穿越各层塔板，最终从塔顶排出。在所有塔板上都含有一定量液体，在气体经过板上液层环节，发生气——液接触传质作用。于板式塔中，出现气液界面，其中气体提供这一环节所需能量。

填料塔是气液传质设备应用同样广泛。使用的时候应该先将适宜高度的填料填充至塔中，这样可以加大两相接触表面。

对于B和C类型乘客，无法直观确定其下车站点，可以采用概率的方法求得在各个站点下车的概率，选取概率最高者为其下车站点，B类型乘客存在历史相似出行记录，因此其概率是站点上车次数与线路乘坐次数的比值；C类型乘客，出行链较为残缺，没有历史出行记录，因此其概率算法为类型乘客在站点i上车，则在该线路下行站点j…n下车的概率为乘客乘坐该线路在各站点的上车次数. C类型乘客在站点i上车，则在该线路下行站点j…n，下车的概率该站点上车人数，为该站点所有下游站点的上车总人数.

对于进入内部烟气来说，通过塔的下端借助填料孔隙以及液体的承载力可以呈反方向进入，两者充分接触，加快发生反应。填料塔构造不复杂，且便于检修，被大量应用在气体吸收、蒸馏以及萃取等若干方面。比较板式塔，填料塔的突出优势为：构造不复杂、压降低、填料具备一定耐腐蚀性。在填料塔运行环节，由塔上端液体流入，借助液体分布器，均匀散失至塔截面上。在填料层中，顺着填料表面，液体发生自分散，以膜状形式流下。每层填料之间配备液体再分布器，使液体在塔截面分布均匀，流至下层填料。从塔下端，气体进入，借助填料缝隙中可用空间，自塔上端排出。经过填料层后，气体中可能会含有小部分雾滴，故而，应于塔顶配备除沫器。

体育个性化的特性有：①整体性：体育学习中要实现自身全方位的发展，突出以学生为主体。②独特性：是个性的外表表现形式，个体通过长期的生活实践而形成了相对稳定的心理特点。③自主性：学生在学习生活中要具备自主动手能力，现在的学生在父母的羽翼下成长，其能动性比较薄弱，所以为展现个体的个性化，自主性是不可或缺的。④倾向性：学生在体育项目方面有兴趣的偏向性，个体倾向性时刻决定着人对周围世界的认识和态度的选择和趋向，决定着这个人追求什么、向往什么。其主要包括需要、动机和价值观。⑤动力性：进行体育课也是学生在高强度学习下宣泄心情的方法。