一種順流噴霧半干式煙氣脫硫方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種順流噴霧半干式煙氣脫硫方法。
【背景技術】
[0002] 煙氣脫硫技術主要分為干/半干法和濕法煙氣脫硫技術。干/半干法煙氣脫硫技 術主要包括噴霧旋轉干燥吸收工藝（SDA)、循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝（CFB)、密相干塔脫硫 工藝等；濕法主要包括：石灰/石灰石-石膏濕法工藝、氨法煙氣脫硫工藝、氧化鎂濕法工 藝等。
[0003] 濕法煙氣脫硫技術（WFGD):液體或漿狀吸收劑在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產物。 該法的缺陷主要是煙肉排放感觀差，有拖尾、藍煙等現(xiàn)象，系統(tǒng)結垢，特別是管路、除霧器等 部位，系統(tǒng)腐蝕，關鍵設備壽命短等，投資和運行維護費用都很高，系統(tǒng)復雜、啟停不便；易 造成石膏雨和廢水二次污染等問題。
[0004] 干法煙氣脫硫技術（DFGD):脫硫吸收和產物處理均在干狀態(tài)下進行。該法具有無 污水和廢酸排出、設備腐蝕小、煙氣在凈化過程中無明顯溫降、凈化后煙溫高、利于煙囪排 氣擴散等優(yōu)點，但脫硫效率低、反應速度較慢、設備龐大。
[0005] 半干法煙氣脫硫技術（SDFGD):半干法兼有干法與濕法的一些特點，是脫硫劑在 干燥狀態(tài)下脫硫在濕狀態(tài)下再生或者在濕狀態(tài)下脫硫在干狀態(tài)下處理脫硫產物的煙氣脫 硫技術。特別是在濕狀態(tài)下脫硫在干狀態(tài)下處理脫硫產物的半干法，以其既具有濕法脫硫 反應速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又具有干法無污水和廢酸排出、脫硫后產物易于處理的 優(yōu)點而受到人們廣泛的關注。
[0006] 隨著國家對污水的排放標準越來越高，需要一種更好的半干法脫硫方法，來提高 脫硫效率且降低成本，減少環(huán)境污染。
[0007] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內容】

[0008] 為了提高煙氣脫硫效率、降低成本、減少環(huán)境污染，本發(fā)明提供了一種順流噴霧半 干式煙氣脫硫方法。
[0009] 本發(fā)明提供的順流噴霧半干式煙氣脫硫方法，是先將待處理的煙氣與粉狀未消化 的脫硫劑混合，再噴以霧化水，使霧化水、煙氣和脫硫劑充分接觸，提高氣、液、固三相的接 觸表面積，使脫硫劑得以消化，完成脫硫反應，脫硫后的煙氣經除塵凈化處理后排放。
[0010] 該半干式脫硫工藝設計思想是改變現(xiàn)有工藝中脫硫劑消化在塔外進行且和脫硫 反應分開處理的工藝，先將脫硫劑與煙氣混合，再與霧化后的水混合，這樣霧化水和脫硫 劑、煙氣，實現(xiàn)了液、氣、固三相的充分混合，接觸的表面積大，消化充分，脫硫反應充分。提 高了消化效果，進而提高了脫硫效率。
[0011] 對脫硫劑(包括循環(huán)使用的脫硫灰）的加濕活化是本發(fā)明方法中非常重要的一環(huán)， 脫硫反應主要集中在表面富含液態(tài)水的脫硫劑與含硫煙氣接觸的瞬間，當脫硫劑表面含濕 量均勻適中，與煙氣接觸表面積大，可以提高脫硫效率。脫硫劑加濕的水量適中，物料不會 結塊，流動性好，可以防止脫硫灰團聚結塊，避免造成用于脫硫后的煙氣除塵凈化的布袋除 塵器中布袋板結的現(xiàn)象。
[0012] 本發(fā)明順流設計的煙氣脫硫工藝中，脫硫劑在煙氣脫硫裝置反應區(qū)與含硫煙氣混 合，噴淋霧化水后，隨著煙氣的流動，含濕的煙氣和脫硫劑表面的液態(tài)水不斷蒸發(fā)，同時完 成脫硫過程，當脫硫灰與煙氣到達裝置底部出口時，脫硫灰表面的液態(tài)水基本上已經蒸發(fā) 為氣態(tài)水，因此脫硫灰的含濕量大大降低，其流動性也增加，大部分的脫硫灰可以作為脫硫 劑再次利用完成循環(huán)。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，上述順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，當待處理煙氣溫度高 于140°C時，調整霧化水噴淋水量以降低待處理的煙氣與粉狀未消化的脫硫劑的混合物溫 度至最佳脫硫反應溫度區(qū)間為130~140°C，完成脫硫反應。
[0014] 相較于現(xiàn)有的脫硫工藝，本發(fā)明的方法采用霧化水，水的用量增加，脫硫劑的消化 更加完全，因此可以有效提高脫硫效率。本發(fā)明優(yōu)選加大噴淋水量來調整霧化水噴淋量滿 足煙氣降溫要求，霧化水能避免形成物料結塊。
[0015] 作為一種優(yōu)選方案，上述順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，在煙氣脫硫裝置的反 應區(qū)沿著煙氣流向設置上下多級霧化水噴淋裝置，上級的霧化水主要用于降溫，調節(jié)溫度 在130~140°C之間，同時完成部分脫硫劑的消化；下級霧化水主要用于消化脫硫劑進行脫 硫反應，同時控制脫硫后的煙氣溫度接近l〇〇°C且在露點以上。
[0016] 上級霧化水與煙氣接觸后，液態(tài)水遇高溫蒸發(fā)帶走大部分熱量，煙氣溫度降低較 快，使脫硫反應控制在最佳溫度，同時完成部分脫硫劑的消化，下級霧化水則主要完成脫硫 劑的消化，進行脫硫反應。通過多級霧化噴槍的設置，實現(xiàn)脫硫塔內溫度和濕度的調節(jié)，形 成理想的脫硫反應區(qū)域，使脫硫劑與SO 2具有很好的反應活性，且通過控制各級霧化噴槍的 出水量使得液態(tài)水的蒸發(fā)時間可調，更加方便根據(jù)煙氣流量、SO 2濃度、溫度的變化來調整 加水量，形成理想的脫硫反應區(qū)域，延長反應時間，增加反應速度。
[0017] 作為一種優(yōu)選方案，以上任一所述的順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，所述霧化 水由0. 1~0. 6MPa的氣流分散0. 1~0. 5MPa的水獲得。本發(fā)明的霧化水采用低壓霧化水系統(tǒng) 即可達到較高的脫硫效果，不但降低能耗，而且生產安全。
[0018] 作為一種優(yōu)選方案，以上任一所述的順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，在將待處 理的煙氣與粉狀未消化的脫硫劑混合后，還進行攪拌打碎處理的步驟以增加脫硫劑顆粒與 煙氣接觸面積。
[0019] 實際生產中，脫硫劑通常循環(huán)使用，循環(huán)使用的脫硫灰顆粒外表面通常結了一層 由碳酸鈣等構成的殼。攪拌打碎的主要作用是強力破碎脫硫劑顆粒，使其不斷裸露出新表 面，提高反應活性，脫硫效率可高達95%以上，同時可以去除HCl、HF和部分氮氧化物等。
[0020] 作為一種優(yōu)選方案，以上任一所述的順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，脫硫劑中 還加入脫硝催化劑和/或活性炭。
[0021] 脫硝催化劑和活性炭均可以直接購買市售商品，加入脫硝催化劑以后，可以在脫 硫的過程中部分脫除氮氧化物，脫除率能夠達到30%以上，而活性炭可以脫除煙氣中的二 噁英。相較于現(xiàn)有技術中需要設置單獨脫硝步驟來說，本發(fā)明的方法將脫硫、脫硝、脫二噁 英集成處理，縮短了工藝流程，也有利于降低投資，提高效率。
[0022] 作為一種優(yōu)選方案，上述順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，所述脫硫劑為生石灰。
[0023] 生石灰作為脫硫劑的優(yōu)勢在于原料廉價易得，且脫硫效果較好，適用范圍廣。以生 石灰為脫硫劑，脫硫工藝的脫硫反應過程主要有： CaO + H2O - Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 + 1/2H20 - CaSO3 ? 1/2H20 + H2O Ca (OH) 2 + SO3 + H2O - CaSO4 ? 2H20 CaSO3 ? 1/2H20 + 1/202 + 3/2H20 - CaSO4 ? 2H20 Ca(OH)2 + CO2 - CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + 2HC1 - CaCl2 + 2H20 Ca(OH)2 + 2HF - CaF2 + 2H20。
[0024] 本發(fā)明的脫硫方法通過把常規(guī)的生石灰消化反應單獨進行，改為將煙氣降溫、生 石灰消化、脫硫集成在脫硫裝置反應區(qū)一個空間進行，使霧化水和生石灰、煙氣在脫硫裝置 流場穩(wěn)定區(qū)接觸，加大氣液固三相的接觸表面積，進而提高脫硫效率。
[0025] 作為一種優(yōu)選方案，上述順流噴霧半干式煙氣脫硫方法中，生石灰粒徑小于1mm。 脫硫劑粒徑越小，比表面積越大，與含硫煙氣接觸的面積就越大，越有利于脫硫反應進行， 但考慮到成本等因素，生石灰粒徑小于Imm即可達到要求。
[0026] 作為一種優(yōu)選方案，上述順流噴霧半干式煙氣脫硫方法，煙氣降溫、脫硫劑的消化 以及脫硫反應的進行均在煙氣脫硫裝置內完成。
[0027] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果： 采用本發(fā)明的脫硫方法處理煙氣，通過先將煙氣與脫硫劑混合，再進行霧化水噴淋進 行脫硫的方式，將脫硫劑消化、煙氣降溫、脫硫反應在脫硫裝置內集中控制，通過把原有的 生石灰消化反應在脫硫反應區(qū)外進行移至脫硫反應區(qū)內進行，能夠大大縮短脫硫工藝流 程，這是本發(fā)明的顯著優(yōu)點。
[0028] 本發(fā)明的脫硫方法適用范圍廣，適應性強，對煙氣流量，SO2濃度、溫度的變化適應 能力極強，這也是本發(fā)明的顯著優(yōu)點。
[0029] 該半干式煙氣脫硫工藝流程簡單，相應地，適用于本發(fā)明工藝的脫硫裝置其組成 設備少，也更容易操作。
[0030] 和濕法脫硫相比，本發(fā)明沒有系統(tǒng)腐蝕，煙肉排放沒有霧氣、拖尾、藍煙等現(xiàn)象，