對于我國量大面廣的工業鍋爐和窯爐的煙氣治理,較行之 、適合我國國情的辦法就是把除塵和脫硫設計在同一吸收器中完成脫硫和除塵。
1、除塵脫硫一體化工藝的特點
1.基本上是從除塵設備稍加改進演變過來,因而與除塵裝置結構相似。
2.降低投資,一般比分別安裝除塵器和脫硫塔節約一半費用。
3. 減少運行費用。目前常用的旋風除塵器的阻力約為800-1200Pa,普通脫硫器大致與之相當,如果分別安裝脫硫器和除塵器,風機克服阻力所耗電能必然比安裝一臺脫硫除塵器增加一倍,而風機所耗的電費是脫硫運行費的主要部分。
4.脫硫率適中,操作管理簡便,易于推廣應用。
5.脫硫劑,可利用鍋爐運行中產生的飛灰和爐渣中的堿性物質脫硫。
6.推廣較好的技術多為濕式脫硫除塵技術。
7.除塵、脫硫設備組合為一體,結構緊湊、占地面積小。
2、常用除塵脫硫一體化裝置
除塵脫硫一體化裝置有干法和濕法兩種,其中常用的是濕法除塵脫硫一體化裝置。
1.水膜脫硫除塵裝置
煙氣切向高速進入裝置內部,由于離心力作用,塵粒被甩到裝置的濕內壁上,然后被溢流堰上 流下的堿液洗滌下來。其除塵效果約為85~90%,但脫硫效率卻比較低,一般小于50%。該裝置投資省、占地少、工藝簡單,運行費用低,而且沒有內部件,不會影響氣體流動,不會引起泥垢和飛灰的堆積,常用于以含有堿性反應劑的洗滌液來捕集塵粒并脫除SO2。
2.噴淋塔除塵脫硫裝置
水膜在除塵器本體內設置若干噴嘴,用來噴射堿性吸收液。含塵氣體從塔底均勻進入塔體,液滴通過噴嘴從上而下噴淋。煙塵、SO2由于與液滴的碰撞、接觸、凝聚作用而除去,經除霧后外排。這類裝置的主要技術參數:進氣速度6~9m/s,液氣比5~15L/Nm3,阻力200-400Pa,能耗4W.h/Nm。
3.篩孔板除塵脫硫裝置
依靠供液管道將堿液噴淋到篩孔板上,形成 厚度的原始液層,當氣體從板下進入時,在板上形成鼓泡層,氣液強烈摻混,除去氣體中的粉塵和SO2。該裝置結構簡單,生產、安裝、維修方便,脫硫除塵效率理想,但運行彈性較小,并且應適當增大孔徑和液氣比,以防結構堵塞現象的發生。目前用于脫硫除塵裝置的篩孔板孔徑一般為20~30mm,開孔率一般選20~60%,液氣比一般為0.3~5L/m3,還可根據實際需要適當調整液氣比。
4.旋流板除塵脫硫裝置
煙氣從塔底部切線方向進入塔內,自下而上與吸收液逆流接觸。煙氣在旋流板上旋激液體,把液體分散成較小的液滴,增大了傳質效果。由于塔板上的氣液接觸時間較短,因此不適合用CaCO3等反應速度較慢的脫硫劑。該裝置具有開孔率大、負荷高、壓降低、處理能力大、操作彈性大、不易堵塞等優點。目前國內已有數套該工業裝置推廣,并已成功應用于220t/h鍋爐的煙氣除塵脫硫上,是我國自行研制的處理煙氣量較大的除塵脫硫裝置。
5.沖擊水浴式脫硫除塵裝置
含塵氣流經噴頭高速噴出,沖擊水面并急劇改變方向,粗塵粒靠慣性與水碰撞而被捕獲;接著氣流以細流方式穿過水層,激發出大量泡沫和水花,受到二次凈化。該裝置結構簡單,主要技術參數為:噴頭埋水 一般為0-30mm,噴射速度8~14m/s,除塵率85~90%,壓損約1500Pa。
6.自激式除塵脫硫裝置
是另外一種沖擊式脫硫除塵裝置。含塵氣流進入后轉彎向下沖擊堿液,粗塵粒落入堿液中,同時激起大量的水花;細塵粒隨氣流進入兩葉片之間的“S”型精凈化室,由于與高速氣流沖擊水面激起的液滴碰撞及離心分離作用,使細塵粒被捕集下來。該裝置具有結構簡單緊湊,占地面積小,便于施工,費用低,運行和維護管理較簡單的優點。主要技術參數為:通過“S”通道的氣速為18~35m/s,除塵率可達,壓損為1000-1600Pa。