
空塔喷淋技术
空塔喷淋具有压降低,雾化效果好,喷雾均匀,覆盖面积大,气液流通量大,操作弹性宽,除尘效率高,不易堵塞,效率稳定等优点,它在炉外烟气湿法脱硫方面得到广泛应用,早在二十世纪八十年代已在美国、日本及欧洲就有广泛应用,尤其在石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫技术方面,因其耐磨性能好,防堵塞性能优,喷雾喷嘴加工精度易于撑握,所以显现出独到的优势。近年来,随着钠钙双碱法烟气脱硫技术工艺得到普遍选择,空塔喷淋脱硫技术更有着极大的发挥空间。
空塔喷淋的脱硫效率与旋流板塔相媲美,三层全开都可达到90%—95%,运行管理好了可以达97%左右。单开某一层,它的脱硫效率要高于旋流板塔;它的液气比比旋流板塔略低,占1/2—1/3;系统阻力比旋流板塔略低,占1/2—2/3;除此以外,它适何于塔径大小的变化,就是说吸收塔直径大些小些都可以采用空塔喷淋技术。
空塔喷淋技术的工作原理是:空塔喷淋塔体为圆柱形塔体,塔内根据需要装设各种不同材料的喷淋母管和不同材料的喷嘴,分三层布置(见图)。喷淋母管可以是玻璃钢的也可以是不锈钢有,喷嘴可以是碳化硅的,可以是特富隆的,也可以是不锈钢的。工作时,烟气由塔体底部进入,碱性吸收液由泵打入喷淋母管,经喷嘴从塔体上部均匀喷出。这时,喷出的碱性吸收液和上流向的烟气充分接触,钠碱液液滴、液雾与烟气中的SO2发生剧烈碰撞,经反应生成Na2SO3或者生成NaHSO3,或者生成少量Na2SO4、NaHSO4,反应后的液体流到塔体底部流出塔外,自流到循环池。脱硫后的净烟气,经吸收塔体上部的两级除雾器除水后由烟囱排出。

空塔喷淋层图
|
|
旋流板塔工艺 |
空塔喷淋工艺 |
备注 | ||||
|
|
第一层 |
第二层 |
第三层 |
第一层 |
第二层 |
第三层 |
单开每层实测数据(浙江大学提供)
|
|
各层脱硫效率 |
16% |
60% |
70-80% |
40-50% |
60-70% |
60-70% | |
|
总脱硫效率 |
90%-95% |
90%-95% | |||||
|
除尘效率 |
90%--95% |
95%--98% | |||||
|
液气比(l/m3) |
2.0-3.0 |
1.0-2.0 | |||||
|
喷雾覆盖率 |
80%--90%/层 |
>150%/层 | |||||
|
钙硫比 (摩尔) |
1.0-1.1 |
1.0-1.1 | |||||
|
循环泵台数 |
共一台 |
每层一台,共三台 |
| ||||
|
系统阻力(Pa) |
200-300Pa/层 |
150-200 Pa/层 |
| ||||
|
技术发展 |
成熟,较早;现用的较少 |
成熟,近期;现用的较多 |
| ||||
|
适应负荷 |
局限性较大,负荷面较小 |
负荷面较大,耐冲击较好 |
| ||||
|
经济运行 |
一层不变 |
灵活多样 |
| ||||
|
维护维修 |
频率稍高;易堵塞,系统阻力渐大;需换塔板 |
频率较低;不堵塞,系统阻力不变;可以只换喷头 |
| ||||
|
加工技术 |
精度不高时严重影响除尘脱硫 |
主要控制喷头加工精度,易掌握 |
| ||||
|
材质 |
316L+玻璃鳞片防腐 |
FRP+特富隆 |
| ||||
|
适用范围 |
塔径≤4m |
塔径任何大小 |
| ||||
SO2吸收脱硫塔采用碳钢防腐或优质花岗岩制作,花岗岩塔不需再作防腐处理。SO2吸收脱硫塔包括主塔体(花岗岩材质含副塔体)、进风口、喷淋母管支管雾化喷头、除雾器组件、(花岗岩黏结采用耐酸胶泥、环氧耐酸胶泥)、平台、扶梯、人孔门等。
塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击, 高温烟气不对任何系统和设备造成损害。选用的材料适合工艺过程的特性,并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。
吸收塔设计成气密性结构, 防止液体泄漏。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封,防止泄漏。
喷淋组件之间的距离是根据所喷液滴的有效喷射轨迹及滞留时间而确定的,液滴在此处与烟气接触,SO2通过液滴的表面被吸收。
进气口的布置是精心设计的,以保持朝向吸收塔有一定的向下倾斜坡度,从而保证烟气的停留时间和均匀分布。
塔内设置3层喷淋层,保证450%的喷雾覆盖率。吸收塔内有足够的液气比,并采取可靠的措施消除烟气的塔壁潜流,提高脱硫效率。
塔内喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖的横截面。一个喷淋层由带连接支管的母管制配溶液分布管道和喷嘴组成。喷淋区域设计和安装图如下图所示。

塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护,吸收塔内部的喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢,并且设有通道以便于清洁。吸收塔配备有足够数量和大小合适的人孔门,人孔门不会有泄漏,而且在附近设置走道或平台,且设置照明装置和除雾器冲洗系统。在人孔门上装有手柄,易于开、关。