循環(huán)流化床脫硫技術(shù)現(xiàn)狀
從反應(yīng)原理上看,煙氣循環(huán)流化床脫硫過程是吸收過程和吸附過程的綜合。
(1) S O2氣體的經(jīng)歷。煙氣中的SO2進(jìn)入循環(huán)流化床后,先是與底部濃相區(qū)的床料粒子接觸。由于一些顆粒表面附有CaO或Ca(OH)2 ,因此在物理吸附的同時(shí),也發(fā)生化學(xué)吸附。隨著煙氣的上升,SO2分子就會(huì)與噴人反應(yīng)器內(nèi)大水滴,漿滴以及剛剛裹上水滴或漿滴的床料粒子相碰撞。在這個(gè)階段,SO2可能溶人不斷蒸發(fā)的水滴,或與漿滴發(fā)生反應(yīng),或與裹在床料粒子表面的漿滴反應(yīng),生成CaSO3·0.5H2O。當(dāng)SO2氣體上升時(shí),未反應(yīng)的S O2氣體濃度降低,反應(yīng)速度慢,但反應(yīng)仍在進(jìn)行。同時(shí),水分的蒸發(fā)使水蒸汽分壓相對(duì)增加,促使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,到達(dá)循環(huán)流化床出口,反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)結(jié)束。進(jìn)入分離器后,在分離器內(nèi)還可發(fā)生反應(yīng),出分離器后,氣固分離,整個(gè)反應(yīng)結(jié)束。
(2)灰漿滴的經(jīng)歷。將石灰與水噴人反應(yīng)器底部,被霧化后進(jìn)人流化床。霧化后的漿滴,由于含有較多的水分,極易與SO2發(fā)生反應(yīng),生成CaSO3·1.5H2O。同時(shí)也可能與床料、水滴相碰撞發(fā)生粘附,繼續(xù)與SO2反應(yīng)。進(jìn)入分離器后,已蒸發(fā)干的極細(xì)的部分隨氣流離開系統(tǒng),而顆粒較大以及粘附于床料表面的那部分在反應(yīng)器內(nèi)上下循環(huán)參加反應(yīng),直至排出床外。由于循環(huán)流化床特有的性能以及顆粒運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特方式,使得顆粒之間互相摩擦碰撞磨損,經(jīng)常暴露出新反應(yīng)表面,從而使得脫硫劑可以充分利用。
脫硫反應(yīng)的復(fù)雜性使得循環(huán)流化床中的脫硫反應(yīng)機(jī)理更加復(fù)雜,吸收與吸附同時(shí)存在。
利用循環(huán)流化床脫硫反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),鈣利用率高,在較低的鈣硫比下,可達(dá)到與濕法相當(dāng)?shù)拿摿蚵、處理后的煙氣可直接排出,無需加熱、無廢水排出,對(duì)環(huán)境污染小。但脫硫后的產(chǎn)物為CaSO3、CaSO4、未反應(yīng)的CaO與飛灰的混合物,綜合利用受到一定的限制;流化床煙氣脫硫系統(tǒng)的阻力大,煙氣一次性經(jīng)過循環(huán)流化床的停留時(shí)間短 ;循環(huán)流化床很難流化某類粒子 ,并且運(yùn)行的穩(wěn)定性不是很好。
循環(huán)流化床煙氣脫硫已得到了工業(yè)化。近年來的發(fā)展主要是致力于和其它技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,如通入流化介質(zhì)以提高反應(yīng)表面積的顆粒—循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫,以及結(jié)合煙氣懸浮技術(shù)而開發(fā)的循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫技術(shù)等。這些脫硫技術(shù)無一例外都提高了脫硫率和脫硫劑利用率。
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