石灰石-石膏法新技術(shù)優(yōu)化雙循環(huán)濕式洗滌工藝(DLWS)
簡(jiǎn)單的說,就是單塔兩段法,其設(shè)計(jì)依據(jù)為:石灰石的溶解,亞硫酸鈣的氧化跟二氧化硫的吸收是一個(gè)矛盾的過程,其所需的pH環(huán)境不同,石灰石的溶解和亞硫酸鈣的氧化需要較低的pH值,當(dāng)pH值約為4時(shí),其效果達(dá)到最佳,當(dāng)pH值約為6時(shí),石灰石的溶解和亞硫酸鈣的氧化難以進(jìn)行;二氧化硫的吸收環(huán)境需要高的pH值,當(dāng)pH值約為6時(shí),其吸收效果達(dá)到最佳,當(dāng)pH值約為4時(shí),二氧化硫的吸收幾乎不能進(jìn)行。
傳統(tǒng)的單塔對(duì)兩者進(jìn)行了折中,但DLWS系統(tǒng)將吸收塔通過集液斗分為兩部分:上循環(huán)和下循環(huán)。上循環(huán)為二氧化硫的吸收段,上循環(huán)最佳的pH值為6,此時(shí),二氧化硫的吸收效果達(dá)到最佳。上循環(huán)中的漿液來(lái)自吸收塔外的漿液槽,然后對(duì)煙氣洗滌后經(jīng)集液斗又回流到吸收塔外的漿液槽,石灰石按比例加入到此漿液槽中進(jìn)入系統(tǒng)。下循環(huán)為氧化冷卻段,下循環(huán)的漿液來(lái)自吸收塔外漿液槽的溢流液及石膏脫水系統(tǒng)的回用水,其運(yùn)行的最佳pH值為4,此時(shí),石灰石溶解和亞硫酸鈣的氧化達(dá)到最佳,石灰石的利用率得到最大的提高,亞硫酸鈣的氧化幾乎達(dá)到100%,石膏中的亞硫酸鈣的含量減少到了最低。同時(shí),由于HCL和HF的溶解度較大,所以在下循環(huán)中基本都被吸收,這在設(shè)備防腐中有著重大意義。
總結(jié)DLWS系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:
1)冷卻池的低pH值運(yùn)行狀態(tài)有利于提高石灰石的利用率,并使亞硫酸鹽幾乎就地氧化。
2)上循環(huán)的較高pH值保證了二氧化硫的高吸收率。
3)煙氣中的HCl和HF幾乎在冷卻循環(huán)中被完全去除,可以將具有腐蝕的氯化物限制在洗滌器下部很小的范圍內(nèi)?梢栽谖账煌恢檬褂貌煌牟牧,而不必為防腐蝕在全塔使用較貴的合金。
4)漿液內(nèi)的pH值幾乎不隨煙氣中的二氧化硫的濃度波動(dòng)而變化。
5)吸收循環(huán)中的氯化物很低,大約只有冷卻池循環(huán)的十分之一,保證了二氧化硫的吸收率,大大降低了吸收段材料的防腐要求。
6)上循環(huán)中含有過量的石灰石(大約過量20%)及形成的碳酸氫鈣在反應(yīng)過程中具有良好的緩沖效果,即使煙氣入口濃度及流量發(fā)生較大變化也能保證高的脫硫效率及穩(wěn)定操作。
7)由于系統(tǒng)能自動(dòng)控制在最佳的pH值范圍內(nèi),不隨氣流及二氧化硫負(fù)荷變化的影響,故控制系統(tǒng)能比較簡(jiǎn)單。
8)由于冷卻循環(huán)pH較低,在一定去除水平下對(duì)石灰石的粒徑要求可以放寬,大約可以節(jié)約40%左右的用于研磨石灰石的能量。
9)在同一個(gè)塔中將兩個(gè)區(qū)域分開,使各個(gè)過程都保持最佳的化學(xué)條件,這種設(shè)計(jì)具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),也是雙循環(huán)脫硫工藝可同時(shí)獲得較高脫硫效率和優(yōu)質(zhì)商品石膏。
10)集液斗有導(dǎo)流板,導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)使得塔內(nèi)氣流分布均勻,氣液接觸良好,減少了死角和渦流現(xiàn)象,提高了塔的空間利用率,使塔高降低。
11)由于上部回路pH高,在事故性霧沫夾帶時(shí),氣流中含有的霧滴pH高,且有過量的石灰石,故對(duì)塔以后的設(shè)備(包括脫硫風(fēng)機(jī))及管道腐蝕很小。
12)由于上下回路分開,液體分流使系統(tǒng)所需的事故漿池體積大為減少降低了造價(jià)。
13)系統(tǒng)電耗明顯降低,原因如下:
(1)上回路在高pH值運(yùn)行,所需液氣比低,漿液量少,泵可以選小。
(2)塔高相對(duì)低,循環(huán)泵所需壓頭低。
(3)系統(tǒng)對(duì)石灰石粒度要求降低,使磨機(jī)功率大大降低,大約40%左右。
(4)氧化條件很好,氧化池液面低,氧化空氣的量和壓頭均可以降低。
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