酸性廢氣治理技術可行性分析

1、酸性廢氣治理技術可行性分析目前，酸性氣體去除方法主要分為干法、半干法和濕法三大類。干法干法除酸工藝可以有兩種方式，一種是干法反應塔，干性藥劑和酸性氣體在反應塔內進行反應，然后一部分未反應的藥劑隨氣體進入除塵器內與酸進行反應。另一種是在進入除塵器前噴入干性藥劑，藥劑在除塵器內和酸性氣體反應。除酸藥劑大多采用消石灰(Ca(OH)2)，讓 Ca(OH)2 微粒表面直接和酸氣接觸， 產生化學中和反應，生成無害的中性鹽顆粒。在除塵器里，反應產物連同煙氣中粉塵和未參加反應的吸收劑一起被捕集下來，達到凈化酸性氣體的目的。消石灰吸附 HCl 等酸性氣體并起中和反應，要有一個合適溫度，約 140左右，而從余熱鍋

2、爐出來的煙氣溫度往往高于這個溫度，為增加反應塔的脫酸效率， 需通過換熱器或噴水調整煙氣溫度，一般采用噴水法來實現降溫。干法除酸工藝特點如下：工藝簡單，不需配置復雜的石灰漿制備和分配系統(tǒng)，設備故障率低，維護簡便；藥劑使用量大，運行費用略高；除酸（HCl）效率相對濕法和半干法低。半干法半干法除酸一般采用氧化鈣(CaO)或氫氧化鈣(Ca(OH)2)為原料，制備成氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液作為吸收劑。在煙氣凈化工藝流程中，半干法反應器通常置于除塵設備之前，因為注入石灰漿后在反應塔中形成大量的顆粒物，必須由除塵器收集去除。由噴嘴或旋轉噴霧器將 Ca(OH)2 溶液噴入反應塔中，形成粒徑極小的液滴。由

3、于水分的揮發(fā)從而降低廢氣的溫度并提高其濕度，使酸氣與石灰漿反應成為鹽類，掉落至底部。煙氣和石灰漿采用順流或逆流設計，無論反應塔采用何種流動方式，其主要的目的均為維持煙氣與石灰漿微粒充分反應的接觸時間， 以獲得較高除酸效率。半干法反應塔內未反應完全的石灰，可隨煙氣進入除塵器，若除塵設備采用布袋除塵器，部分未反應物將附著于濾袋上與通過濾袋的酸氣再次反應，使脫酸效率進一步提高，相應提高石灰漿的利用率。半干法除酸工藝特點如下：半干法反應塔脫酸效率較高，對 HCl 的去除率可達 90%以上，此外對一般有機污染物及重金屬也具有良好的去除效率，若搭配布袋除塵器，則重金屬去除效率可達 99%以上。易出現堵塞、

4、板結等問題，對連續(xù)生產造成影響。石灰漿制備系統(tǒng)較復雜。濕法濕法除酸工藝采用洗滌塔形式，煙氣進入洗滌塔后經過與堿性溶液充分接觸得到滿意的脫酸效果。洗滌塔設置在除塵器的下游，以防止粒狀污染物阻塞噴嘴而影響其正常操作。同時濕法洗滌塔不能設置在布袋除塵器上游，因為高濕度之飽和煙氣將造成粒狀物堵塞濾布，氣體無法通過濾布。濕法洗滌塔產生的廢水經濃縮后，污泥進入除塵器前設置的干燥塔內進行干燥以干態(tài)形式排出。濕法洗滌塔所使用的堿液通常為 NaOH，而較少用石灰漿液 Ca(OH)2，以避免結垢。濕法除酸工藝特點是：流程復雜，配套設備較多。凈化效率較高，在歐洲及美國應用多年的實績均可驗證：其對 HCl 脫除效率可

5、達 95%以上，對 SO2 亦可達 98%以上。產生含高濃度無機氯鹽及重金屬的廢水，需經處理后才能排放。處理后的廢氣因溫度降低至露點以下，需再加熱，以防止煙囪出口形成白煙現象，造成不良景觀，減少對鋼煙囪的酸性腐蝕。設備投資高，運行費用也較高。表 1-1 三種煙氣凈化方式優(yōu)缺點比較內容濕法（洗滌法）半干法（漿噴霧法）干法（粉末噴射法）原理用循環(huán)泵的冷卻水噴霧，在減濕和冷卻排氣的同時把 苛性鈉水溶液噴霧到反應 塔內，由于氣體與液體的接觸，吸收去除 SO2 與HCl。反應生成物作為煙洗排水排出。用水把生石灰制成泥漿，均一地分布在反應塔內，與排氣接觸，從而吸取 SO2、HCl。反應生成物呈粉末狀時，與

6、飛灰一同被后段的集塵器捕集。 另外，根據反應塔內的泥漿，冷卻排氣。把消石灰粉末分布在有高壓空氣的煙管道中，與排氣進行固氣接觸，從而吸取 SO2、HCl。反應生成物呈粉末狀時，與飛灰一同被后段的集塵器捕集。內容濕法（洗滌法）半干法（漿噴霧法）干法（粉末噴射法）設計參數排煙處理塔入口溫度200300。排煙處理塔出口溫度4050。反應摩爾比 1。脫硫效率 98%以上。脫氯化氫效率 95%以上。反應塔入口溫度 200 250。反應塔塔口溫度 170 200。反應摩爾比 12。脫硫效率 6080%。脫氯化氫效率 8090%。反應溫度 200左右。反應摩爾比 34。脫硫效率 3040%。脫氯化氫效率809

7、0%。占地大較大小特點SO2、HCl 去除率比其他方法要高、更具穩(wěn)定性。不易產生白煙。排氣降溫較大（150250）。根據排氣 pH 值，可自動控制苛性鈉的供給量，實現穩(wěn)定運轉。運轉中，較容易吸收苛性鈉。為了防止托盤和填充物的堵塞，需要定期清掃。產生煙洗廢水，易溶于水的 SO 2-和Cl-等會隨著進入4污水處理廠，而造成富集，通過污水廠污泥循環(huán)進入污泥處理廠內。雖然HCl 去除率與濕式程度相同，但是 SO2 去除率相比要低。不發(fā)生排水，不會造成SO 2-和Cl-等離子的循環(huán)處4理。容易產生白煙排氣不易降溫（100150）反應塔內泥漿噴霧條件（泥漿濃度、泥漿量）較難調整，運轉的穩(wěn)定性較差。較難吸收

8、消石灰和消石灰泥漿。為防止反應塔噴霧嘴的堵塞，需要定期清掃。與其他方式相比，HCl 去除率較差，SO2 去除率更差。不發(fā)生排水，不會造成 SO 2-和 Cl-等離子4的循環(huán)。有產生白煙的可能性。排氣的降溫較小（2030）。較難調整消石灰的噴霧量，運轉穩(wěn)定性較差。要注意消石灰的吸?。ㄒ驗橛形鼭裥裕榉乐够旌瞎艿榷氯?，需要定期清掃。綜上所述，濕法除酸工藝的污染物凈化效率最高，可滿足排放標準的要求， 以濕法為主的組合形式也多種多樣，但有后續(xù)的廢水處理問題，一次性投資和運行費用高，在經濟發(fā)達國家應用較多。干法除酸工藝在日本近年的焚燒發(fā)電廠建設中，采用較多，其工藝比較簡單，投資和運行費用低于濕法，但凈

9、化效率相對較低。根據上述比較，三種凈法方法中濕法除塵的效率較高，可以滿足于日益嚴格的環(huán)保要求，此外與半干法比較，濕法除酸減少了粉塵泄露的影響，具有較好的工作環(huán)境。歐洲的焚燒發(fā)電廠采用濕法的較多，丹麥、法國、德國采用濕法的比例分別占 20%、40%和 30%。濕法除酸工藝在國內已有較多成功的應用實例，比如江蘇南熱發(fā)電有限責任公司污泥焚燒處置項目、江蘇國信協(xié)聯能源有限公司400t/d 污泥干化處置項目等等，積累了一定的運行經驗。本項目采用濕法脫酸系統(tǒng)。脫硫塔系統(tǒng)主要包括脫硫塔本體、循環(huán)泵、吸收液吸收噴淋裝置、填料降溫裝置、煙氣除霧器、氧化風機和氧化風管及輔助的放空、排空、酸度計測量等設施。SO2

10、吸收及冷卻除濕均在脫硫塔內完成，脫硫塔為濕法煙氣處理系統(tǒng)的核心，脫硫塔為兩段式，下部為 SO2 吸收段，上部為冷卻除濕段，主要由吸收液段、入口段、吸收段、填料降溫段、除霧段、出口段等組成。NaOH 溶液在脫硫塔的中部送入脫硫塔吸收液段內，由循還泵將吸收液送至吸收噴淋裝置，與煙氣接觸發(fā)生化學反應吸收煙氣中的 SO2，在脫硫塔吸收液段內利用氧化空氣將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉。通過溢流管排出廢水，以保持吸收液段內的 pH 值和鹽分濃度的穩(wěn)定。煙氣經吸收段后經由氣體分布器進入冷卻除濕段，冷卻除濕段內，設置填料層，熱煙氣由下而上經過填料層，冷卻水經過冷卻噴淋裝置由上而下流經填料層， 煙氣與冷卻水直接接觸冷卻

11、，原飽和煙氣中的水分析出。在冷卻除濕段的上面還設置了折板式除霧器，以降低煙氣中的液滴含量，最后煙氣經脫硫塔頂部側面排出，排出溫度約 45。脫硫塔系統(tǒng)主要設備如下：脫硫塔2 條煙氣處理線配 2 臺脫硫塔。設計脫硫塔脫硫率不低于達到 98.5%。脫硫塔內所有部件能承受最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊，高溫煙氣不應對任何系統(tǒng)和設備造成損害。脫硫塔設計氣密性結構，防止液體泄漏。為保證殼體結構的完整性，盡可能使用焊接連接，法蘭和螺栓連接僅在必要時使用。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方應進行密封，防止泄漏。脫硫塔殼體設計能承受壓力荷載、管道力和力矩、地震載荷、本體和其附帶的其它荷載。

12、填料塔的支撐和加強件能充分防止塔體傾斜和晃動。塔體的設計盡可能避免形成死角。底面設計能完全排空液體。塔的整體設計方便塔內部件的檢修和維護，塔內部的吸收液噴淋系統(tǒng)和支撐等盡可能不堆積污物和結垢，并且設有通道以便于清潔。脫硫塔煙道入口段能防止煙氣倒流和固體物堆積。脫硫塔材質為 316L，不小于 6mm。脫硫塔內螺栓采用 316L 的材料制造。伸入煙道內的管道采用 316L 的材料制造。脫硫塔配備有足夠數量和大小合適的人孔門和觀察孔，人孔門和觀察孔不能有泄漏，而且在附近設置走道或平臺。人孔門的尺寸至少為 DN600，應易于開關，在人孔門上裝有手柄。脫硫塔系統(tǒng)還包括所有必需的就地和遠方測量裝置，提供液

13、位、PH 值、溫度、壓力、除霧器壓差等測點。循環(huán)泵每座脫硫塔共配循環(huán)泵 2 臺，1 用 1 備。循環(huán)泵用于將脫硫塔吸收液段內的吸收液循環(huán)送至噴淋層的噴嘴。循環(huán)泵及進口閥門能夠在控制系統(tǒng)自動開啟和關閉。循環(huán)泵為離心泵，采用耐腐蝕泵。循環(huán)泵配有油位指示器、機械密封、聯軸器罩和泄漏液收集設備等其它附件。循環(huán)泵便于拆換和維修，配置整體底盤或安裝框架。吸收液吸收噴淋裝置脫硫塔內部吸收液噴淋裝置由噴淋層和噴嘴組成，吸收液噴淋裝置的設計能合理分布所要求的噴淋量，使煙氣流向均勻，并確保吸收液與煙氣充分接觸和反應。脫硫塔設置兩層噴淋層。噴淋層塔內管道采用 316L 材質。噴嘴能避免快速磨損、結垢和堵塞，噴嘴材料

14、采用 316L 材料制作。噴嘴與管道的設計便于檢修，沖洗和更換。填料降溫裝置填料降溫裝置位于吸收液吸收噴淋裝置之上，由集液箱、填料層、噴淋降溫層等組成，主要作用在于將脫酸之后的凈煙氣進行降溫處理，減少凈煙氣中的水蒸氣含量。冷卻水采用污水廠處理過后的中水，中水與凈煙氣在此系統(tǒng)內進行充分的熱交換，使凈煙氣溫度降到約 45。冷卻水溢流通過自流管道輸送到廠區(qū)排水系統(tǒng)。煙氣除霧器除霧器采用折板式，安裝在脫硫塔上部，共一層，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。除霧器的設計保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果。除霧器系統(tǒng)的設計特別要注意脫硫塔入口的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運行時根據給定或可變化的程序，即可進行自動沖洗，也可進行人工沖洗。除霧器材料能承受高速水流沖刷，特別是人工沖洗造成的高速水流沖刷。 除霧器的布置及沖洗水可結合脫硫塔的設計統(tǒng)一考慮，以方便運行和維護。除霧段設置壓差測點。氧化風機及氧化風管脫硫塔共配備 2 臺氧化風機，1 用 1 備。氧化風機通過氧化風管把空氣均勻分布在脫硫塔吸收液中，將吸收液中的亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉。脫硫塔下部吸收液段設置管網式氧化空氣管，液位以下氧化空氣管采用 316L 材質，液位以上氧化空氣