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半干法脱硫技术在玻璃窑炉烟气治理上的应用
半干法脱硫技术在玻璃窑炉烟气治理上的应用分析(一)
2011年03月10日
半干法脱硫技术在玻璃窑炉烟气治理上的应用分析(一) 摘要:我国已有建有大量玻璃窑炉烟气半干法和湿法脱硫项目,其中成功应用到玻璃窑炉烟气脱硫上的半干法脱硫技术有喷雾干燥法及循环流化床法。这两种方法各有一定的适应范围。本文分析了这两种脱硫技术的原理及在玻璃窑炉烟气治理上实际应用情况,玻璃生产企业可根据分析对比选择脱硫工艺。
关键词:脱硫 除尘玻璃窑炉 烟气治理
1、引言
平板、瓶罐、玻璃纤维、电子、照明等玻璃熔窑都属高温窑炉,熔窑排出的烟气不仅温度高,而且含有大量的二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物,玻璃熔窑排放的污染物对周围环境影响很大,随着我国的经济日益发展和人们环保意识增强、国家对污染物排放控制越来越严格。已有不少玻璃生产企业建好脱硫除尘系统,这些在玻璃生产企业投运的脱硫项目可分为半干法和湿法两大类。笔者在多年玻璃窑炉半干法脱硫烟气治理经验基础上,对半干法脱硫技术应用在玻璃窑炉烟气治理项目上的情况进行分析,玻璃生产企业可根据分析对比选择脱硫工艺。
2、半干法脱硫技术介绍
2.1脱硫技术分类
按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫可分为湿法、半干法和干法三类。
(1) 湿法脱硫
湿法脱硫技术的吸收剂以浆液状态进入脱硫塔,脱硫产物也是湿态的。我国玻璃生产企业湿法脱硫项目主要采用双碱法、纯碱吸收法(单碱法)、镁法这三种脱硫工艺,其中双碱法应用最多。湿法具有脱硫效率高、占地面积小、运行费用低等优点,该技术应用到玻璃熔炉上存在腐蚀、结垢、粉尘易超标等缺点。
(2) 半干法脱硫
半干法脱硫技术的吸收剂以浆液状态进入脱硫塔或向塔内喷水,脱硫产物是干态的。已在玻璃窑炉烟气治理项目上成功应用的半干法脱硫技术有喷雾干燥法、循环流化床法。
(3) 干法脱硫
干法脱硫的吸收剂与脱硫副产物都是干态的,由于脱硫效率低或运行费用昂贵等因素,干法脱硫技术尚未在玻璃窑炉烟气治理项目得到应用。
半干法脱硫技术具有无废水产生、烟气对烟囱无腐蚀、烟囱不冒白烟、可靠性高等优点,得到很多玻璃生产企业的青睐。
2.2喷雾干燥法脱硫技术
2.2.1工艺简述
喷雾干燥法是将NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2等碱性物质以浆液形式喷入脱硫塔内高温烟气中,烟气中SO2进入液滴中与碱性物质反应,浆液在吸收SO2的同时会逐渐蒸发,最后以干态形式排出脱硫塔,在脱硫塔后必须配置电除尘器或袋式除尘器捕集烟气中粉尘,通过喷雾干燥脱硫和除尘器除尘达到净化烟气目的。喷雾干燥法的工艺流程如下图所示:
脱硫塔后面可配置电除尘器或布袋除尘器除尘,电除尘器具有运行费用低、维护简单、稳定可靠等优点。布袋除尘器的可靠性不如电除尘器,但布袋除尘器在除尘效率、脱硫效率、运行费用方面优于电除尘器。
2.2.2反应原理
喷雾干燥法脱硫的反应原理如下:
(1) SO2脱除过程反应式
SO2 + H2O → H2SO3
Na2CO3 + H2SO3 → Na2SO3 + H2CO3
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
(2) SO3脱除过程反应式
SO3 + H2O → H2SO4
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2CO3
2.2.3工艺技术特点
循环流化床法脱硫技术已经在锅炉、垃圾焚烧窑炉、玻璃窑炉等行业得到广泛应用。该技术具有以下特点:
喷雾干燥法具有以下优点:
1) 工艺简单、系统可靠性高,系统可以达到半年以上不停机连续运行,检修维护工作量小;
2) 无废水产生,副产物为干态;
3) 副产物可作为玻璃原料回用,无任何废物产生;
4) 对烟囱无腐蚀;
5) 烟囱排放视觉效果好;
6) 系统切换速度快,投运和停运对生产无影响;
7) 对窑压无影响;
8) 对烟气温度无特殊要求,烟气适应范围广;
9) 可与SCR脱硝配合,方便脱硫、除尘、脱硝整体治理烟气。
喷雾干燥法的缺点:
1) 脱硫效率不高,一般能达到80%~85%,SO2浓度低时可达到90%以上,而且SO2浓度越高,脱硫效率越低;
2) 如果采用NaOH、Na2CO3作为吸收剂,则运行费用较高。 2.3 CFB法
2.3.1工艺简述
含硫烟气从脱硫塔底部进入脱硫塔,在脱硫塔内与加入的消石灰、循环灰及水发生反应,除去烟气中的SO2等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰在脱硫塔下部的文丘里管高速气流作用下,受到气流的加速而悬浮起来,形成激烈的湍动状态,
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