馬銳

摘? ?要：近年來(lái)，我國(guó)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)獲得穩(wěn)步發(fā)展，濕法煙氣脫硫技術(shù)不僅具有壓力降小、脫硫和除塵效率高的優(yōu)勢(shì)，而且具有工藝成熟等特點(diǎn)，還具有裝置占地面積小和建設(shè)周期短、穩(wěn)定運(yùn)行周期長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)影響小、煙氣處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)控制SO2排放的主要技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐;煙氣;濕法脫硫技術(shù)

1? ? 濕法脫硫工藝及特點(diǎn)

濕法脫除煙氣中的SO2的工藝很多，大部分在20世紀(jì)70年代初由美國(guó)和日本開(kāi)發(fā)，多用于處理煉油廠(chǎng)和鍋爐的加熱爐煙氣。濕法煙氣脫硫技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是脫硫率高達(dá)95%，運(yùn)行可靠性高且操作簡(jiǎn)單，SO2處理成本低，世界各國(guó)現(xiàn)有的煙氣脫硫技術(shù)中，使用濕法脫硫技術(shù)的約占85%左右。

2? ? 工業(yè)鍋爐煙氣濕法脫硫技術(shù)

2.1? 旋流脫硫氣液傳質(zhì)與反應(yīng)?；?/p>

在對(duì)生態(tài)環(huán)境工作空前重視的今天，靜態(tài)旋流作為濕法煙氣脫硫中一種強(qiáng)化傳質(zhì)的方式，對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣脫硫起著至關(guān)重要的作用。傳質(zhì)理論的研究可分為經(jīng)驗(yàn)型傳質(zhì)理論、流體力學(xué)型傳質(zhì)理論和界面非平衡理論等。其中，經(jīng)驗(yàn)型傳質(zhì)理論最為經(jīng)典，主要包括雙膜理論、滲透理論、表面更新理論。但是由于這些經(jīng)驗(yàn)型傳質(zhì)理論忽略了相際傳質(zhì)過(guò)程中流體力學(xué)的影響，所以已開(kāi)展的相際間傳質(zhì)的研究主要分為旋渦擴(kuò)散模型和旋渦池模型。利用旋渦池模型建立的模型，得到的傳質(zhì)系數(shù)與實(shí)驗(yàn)值誤差在15%以?xún)?nèi)，但是，上述模型都是假設(shè)界面無(wú)阻力。有研究發(fā)現(xiàn)，氣液兩相流動(dòng)傳質(zhì)過(guò)程中存在著界面阻力，這使得界面質(zhì)量濃度不能達(dá)到假定的平衡濃度。旋流吸收器內(nèi)氣相SO2與液相脫硫劑反應(yīng)屬于快速擬一級(jí)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)的速率遠(yuǎn)大于物理擴(kuò)散與吸收作用，定義了增強(qiáng)因子β，其值為化學(xué)吸收時(shí)以濃度差為推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)kL與物理吸收時(shí)以濃度差為推動(dòng)力的液相傳質(zhì)系數(shù)k L的比值，其中kL與k L可由表面更新理論求得。由于化學(xué)吸收增強(qiáng)因子的作用，液膜內(nèi)的傳質(zhì)阻力將極大地降低，化學(xué)吸收增強(qiáng)因子確定后，液相的傳質(zhì)速率即可按照純物理吸收進(jìn)行計(jì)算。利用靜態(tài)旋流的過(guò)程強(qiáng)化進(jìn)行煙氣脫硫，以獲得實(shí)際的應(yīng)用與案例，在工業(yè)SO2的污染控制方面取得了較為顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的效益。

2.2? 蒸發(fā)處理法的應(yīng)用

當(dāng)前，在我國(guó)工業(yè)鍋爐煙氣濕法脫硫技術(shù)中，蒸發(fā)處理法的應(yīng)用非常普遍，蒸發(fā)處理法是脫硫廢水實(shí)現(xiàn)零排放的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中有灰渣蒸發(fā)、煙道蒸發(fā)和蒸發(fā)結(jié)晶。其中灰渣蒸發(fā)技術(shù)主要是采用爐渣的余熱蒸發(fā)，此時(shí)，把含鹽量高的脫硫廢水蒸干之后，全部轉(zhuǎn)化為固體的廢物，剩余的脫硫廢水要采取晾曬、蒸發(fā)等實(shí)現(xiàn)填滿(mǎn)，要利用綠化植物進(jìn)行降解，這項(xiàng)技術(shù)要重點(diǎn)關(guān)注到設(shè)備的腐蝕。同時(shí)，要分析灰場(chǎng)的雨水防滲透情況并對(duì)其加以重視。煙道蒸發(fā)技術(shù)主要是讓脫硫廢水歷經(jīng)澄清和沉淀，然后進(jìn)入霧化器煙道。這項(xiàng)技術(shù)存在的最大問(wèn)題是煙道中煙氣的溫度要很高，不能確保霧化的效果和實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)是利用加熱的方式，通過(guò)蒸發(fā)，將脫硫廢水中的硫化物和氯離子等進(jìn)行去除，讓化學(xué)溶質(zhì)結(jié)晶，可以達(dá)到將物質(zhì)分離的目的。蒸發(fā)結(jié)晶工藝可以讓固體硫酸銨的生產(chǎn)要求得到滿(mǎn)足，利用蒸汽能耗的降低，能使蒸汽中得供給壓力得到有效緩解。

2.3? 氧化型和還原型微生物濕法脫硫的比較

在社會(huì)不斷發(fā)展、進(jìn)步的過(guò)程中，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)獲得了不斷的發(fā)展，這使我國(guó)很多領(lǐng)域獲得了提升，以T.f菌為代表的氧化型微生物脫硫技術(shù)，自身為化能自養(yǎng)型微生物，不用補(bǔ)充有機(jī)碳源。而以SRB為代表的還原型微生物脫硫技術(shù)，自身為化能異養(yǎng)型微生物，需要外加碳源等營(yíng)養(yǎng)源來(lái)維持活性。然而前者只是將煙氣中的硫氧化物轉(zhuǎn)移到液相中，產(chǎn)生的廢水仍需進(jìn)行二次處理。后者將煙氣中硫氧化物還原為硫化物，進(jìn)而通過(guò)控制氧化條件，產(chǎn)生單質(zhì)硫等副產(chǎn)品。

2.4? 制堿鹽泥脫硫

制堿鹽泥脫硫濕法脫硫，在工業(yè)鍋爐煙氣濕法脫硫中也是較為常見(jiàn)的。以某公司為例，其運(yùn)行投產(chǎn)后分析的干鹽泥，平均成分含碳酸鈣約75.4%，含氫氧化鎂、氧化鎂約13.4%，含氯化鈉約14.5%，其他雜質(zhì)約3.4%。平均粒徑較細(xì)，多數(shù)在5～50 μm，平均粒徑約25 μm，與水溶液和煙氣中的二氧化硫接觸面積很大，反應(yīng)速度快，適宜作脫硫劑。脫硫劑除了與鍋爐煙氣中二氧化硫反應(yīng)外，還與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸氫鈣。因此，大部分反應(yīng)終產(chǎn)物為碳酸氫鈣以及少部分亞硫酸氫鈣、亞硫酸氫鎂和硫酸氫鈣等，易溶于水;少部分反應(yīng)產(chǎn)物為硫酸鈣，微溶于水（1.08 g/L）。還有一部分沒(méi)有溶解的碳酸鈣等較大顆粒，處理較為困難，主要為拋棄或者長(zhǎng)期堆放，也可以重新回收做成脫硫漿液。脫硫塔正常運(yùn)行，當(dāng)pH<8.0時(shí)，不會(huì)迅速產(chǎn)生堅(jiān)硬級(jí)碳酸鈣固體結(jié)垢，而是處于向溶解的碳酸氫鈣轉(zhuǎn)化過(guò)程。當(dāng)白泥溶液pH從5.0升高到7.0時(shí)，煙氣中二氧化硫和二氧化氮會(huì)下降較大，二氧化硫質(zhì)量濃度可能下降到15 mg/m3或10 mg/m3以下，說(shuō)明脫硫和脫碳的效率在提高。

2.5? 流化床法處理脫硫廢水

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸壯大以及科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，流化床法脫硫廢水處理技術(shù)的應(yīng)用較為常見(jiàn)，此項(xiàng)技術(shù)主要是利用沉淀池，其主要有3種，流化床、循環(huán)池、調(diào)節(jié)池。在流化床反應(yīng)池中加入氧化劑，其中有高錳酸鉀、亞鐵鹽溶液等，主要是將重金屬中離子實(shí)現(xiàn)有效地去除。分析傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法，流化床處理脫硫廢水的優(yōu)勢(shì)更明顯，不僅在藥劑的使用上量少，同時(shí)產(chǎn)出的污泥量也少，二次污染率很低。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

用濕煙氣的飽和含濕量與飽和溫度的關(guān)系闡述濕煙氣“白煙”的形成和消散的機(jī)理，提出煙氣直接升溫、煙氣直接冷卻、煙氣降溫再熱是目前濕法脫硫后“白煙”消除的有效途徑。受環(huán)境溫度和濕度的影響，煙氣降溫再熱“消白”的適用范圍最大，煙氣直接加熱次之，煙氣直接降溫最小。各種方案各有利弊，實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)綜合投資和運(yùn)行費(fèi)用選擇方案。

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