酸性廢氣治理技術(shù)可行性分析

1、酸性廢氣治理技術(shù)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(yīng)塔，干性藥劑和酸性氣體在反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，然后一部分未反應(yīng)的藥劑隨氣體進(jìn)入除塵器內(nèi)與酸進(jìn)行反應(yīng)。另一種是在進(jìn)入除塵器前噴入干性藥劑，藥劑在除塵器內(nèi)和酸性氣體反應(yīng)。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(chǎn)生化學(xué)中和反應(yīng)，生成無害的中性鹽顆粒。在除塵器里，反應(yīng)產(chǎn)物連同煙氣中粉塵和未參加反應(yīng)的吸收劑一起被捕集下來，達(dá)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(yīng)，要有一個(gè)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(gè)溫度，為增加反應(yīng)塔的脫酸效率， 需通過換熱器或噴水調(diào)整煙氣溫度，一般采用噴水法來實(shí)現(xiàn)降溫。干法除酸工藝特點(diǎn)如下：工藝簡單，不需配置復(fù)雜的石灰漿制備和分配系統(tǒng)，設(shè)備故障率低，維護(hù)簡便；藥劑使用量大，運(yùn)行費(fèi)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(yīng)器通常置于除塵設(shè)備之前，因?yàn)樽⑷胧覞{后在反應(yīng)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(zhuǎn)噴霧器將 Ca(OH)2 溶液噴入反應(yīng)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(yīng)成為鹽類，掉落至底部。煙氣和石灰漿采用順流或逆流設(shè)計(jì)，無論反應(yīng)塔采用何種流動(dòng)方式，其主要的目的均為維持煙氣與石灰漿微粒充分反應(yīng)的接觸時(shí)間， 以獲得較高除酸效率。半干法反應(yīng)塔內(nèi)未反應(yīng)完全的石灰，可隨煙氣進(jìn)入除塵器，若除塵設(shè)備采用布袋除塵器，部分未反應(yīng)物將附著于濾袋上與通過濾袋的酸氣再次反應(yīng)，使脫酸效率進(jìn)一步提高，相應(yīng)提高石灰漿的利用率。半干法除酸工藝特點(diǎn)如下：半干法反應(yīng)塔脫酸效率較高，對 HCl 的去除率可達(dá) 90%以上，此外對一般有機(jī)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(dá) 99%以上。易出現(xiàn)堵塞、

4、板結(jié)等問題，對連續(xù)生產(chǎn)造成影響。石灰漿制備系統(tǒng)較復(fù)雜。濕法濕法除酸工藝采用洗滌塔形式，煙氣進(jìn)入洗滌塔后經(jīng)過與堿性溶液充分接觸得到滿意的脫酸效果。洗滌塔設(shè)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(shí)濕法洗滌塔不能設(shè)置在布袋除塵器上游，因?yàn)楦邼穸戎柡蜔煔鈱⒃斐闪钗锒氯麨V布，氣體無法通過濾布。濕法洗滌塔產(chǎn)生的廢水經(jīng)濃縮后，污泥進(jìn)入除塵器前設(shè)置的干燥塔內(nèi)進(jìn)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(jié)垢。濕法除酸工藝特點(diǎn)是：流程復(fù)雜，配套設(shè)備較多。凈化效率較高，在歐洲及美國應(yīng)用多年的實(shí)績均可驗(yàn)證：其對 HCl 脫除效率可

5、達(dá) 95%以上，對 SO2 亦可達(dá) 98%以上。產(chǎn)生含高濃度無機(jī)氯鹽及重金屬的廢水，需經(jīng)處理后才能排放。處理后的廢氣因溫度降低至露點(diǎn)以下，需再加熱，以防止煙囪出口形成白煙現(xiàn)象，造成不良景觀，減少對鋼煙囪的酸性腐蝕。設(shè)備投資高，運(yùn)行費(fèi)用也較高。表 1-1 三種煙氣凈化方式優(yōu)缺點(diǎn)比較內(nèi)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(shí)把 苛性鈉水溶液噴霧到反應(yīng) 塔內(nèi)，由于氣體與液體的接觸，吸收去除 SO2 與HCl。反應(yīng)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(yīng)塔內(nèi)，與排氣接觸，從而吸取 SO2、HCl。反應(yīng)生成物呈粉末狀時(shí)，與

6、飛灰一同被后段的集塵器捕集。 另外，根據(jù)反應(yīng)塔內(nèi)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(jìn)行固氣接觸，從而吸取 SO2、HCl。反應(yīng)生成物呈粉末狀時(shí)，與飛灰一同被后段的集塵器捕集。內(nèi)容濕法（洗滌法）半干法（漿噴霧法）干法（粉末噴射法）設(shè)計(jì)參數(shù)排煙處理塔入口溫度200300。排煙處理塔出口溫度4050。反應(yīng)摩爾比 1。脫硫效率 98%以上。脫氯化氫效率 95%以上。反應(yīng)塔入口溫度 200 250。反應(yīng)塔塔口溫度 170 200。反應(yīng)摩爾比 12。脫硫效率 6080%。脫氯化氫效率 8090%。反應(yīng)溫度 200左右。反應(yīng)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(diǎn)SO2、HCl 去除率比其他方法要高、更具穩(wěn)定性。不易產(chǎn)生白煙。排氣降溫較大（150250）。根據(jù)排氣 pH 值，可自動(dòng)控制苛性鈉的供給量，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)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(chǎn)生煙洗廢水，易溶于水的 SO 2-和Cl-等會(huì)隨著進(jìn)入4污水處理廠，而造成富集，通過污水廠污泥循環(huán)進(jìn)入污泥處理廠內(nèi)。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(huì)造成SO 2-和Cl-等離子的循環(huán)處4理。容易產(chǎn)生白煙排氣不易降溫（100150）反應(yīng)塔內(nèi)泥漿噴霧條件（泥漿濃度、泥漿量）較難調(diào)整，運(yùn)轉(zhuǎn)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(yīng)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(huì)造成 SO 2-和 Cl-等離子4的循環(huán)。有產(chǎn)生白煙的可能性。排氣的降溫較?。?030）。較難調(diào)整消石灰的噴霧量，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較差。要注意消石灰的吸?。ㄒ?yàn)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行費(fèi)用高，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較多。干法除酸工藝在日本近年的焚燒發(fā)電廠建設(shè)中，采用較多，其工藝比較簡單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低于濕法，但凈

9、化效率相對較低。根據(jù)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(yán)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(nèi)已有較多成功的應(yīng)用實(shí)例，比如江蘇南熱發(fā)電有限責(zé)任公司污泥焚燒處置項(xiàng)目、江蘇國信協(xié)聯(lián)能源有限公司400t/d 污泥干化處置項(xiàng)目等等，積累了一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)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(fēng)機(jī)和氧化風(fēng)管及輔助的放空、排空、酸度計(jì)測量等設(shè)施。SO2

10、吸收及冷卻除濕均在脫硫塔內(nèi)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(nèi)，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(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的 SO2，在脫硫塔吸收液段內(nèi)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(nèi)的 pH 值和鹽分濃度的穩(wěn)定。煙氣經(jīng)吸收段后經(jīng)由氣體分布器進(jìn)入冷卻除濕段，冷卻除濕段內(nèi)，設(shè)置填料層，熱煙氣由下而上經(jīng)過填料層，冷卻水經(jīng)過冷卻噴淋裝置由上而下流經(jīng)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(shè)置了折板式除霧器，以降低煙氣中的液滴含量，最后煙氣經(jīng)脫硫塔頂部側(cè)面排出，排出溫度約 45。脫硫塔系統(tǒng)主要設(shè)備如下：脫硫塔2 條煙氣處理線配 2 臺(tái)脫硫塔。設(shè)計(jì)脫硫塔脫硫率不低于達(dá)到 98.5%。脫硫塔內(nèi)所有部件能承受最大入口氣流及最高進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粦?yīng)對任何系統(tǒng)和設(shè)備造成損害。脫硫塔設(shè)計(jì)氣密性結(jié)構(gòu)，防止液體泄漏。為保證殼體結(jié)構(gòu)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(shí)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(yīng)進(jìn)行密封，防止泄漏。脫硫塔殼體設(shè)計(jì)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(qiáng)件能充分防止塔體傾斜和晃動(dòng)。塔體的設(shè)計(jì)盡可能避免形成死角。底面設(shè)計(jì)能完全排空液體。塔的整體設(shè)計(jì)方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，塔內(nèi)部的吸收液噴淋系統(tǒng)和支撐等盡可能不堆積污物和結(jié)垢，并且設(shè)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(zhì)為 316L，不小于 6mm。脫硫塔內(nèi)螺栓采用 316L 的材料制造。伸入煙道內(nèi)的管道采用 316L 的材料制造。脫硫塔配備有足夠數(shù)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(shè)置走道或平臺(tái)。人孔門的尺寸至少為 DN600，應(yīng)易于開關(guān)，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(yuǎn)方測量裝置，提供液

13、位、PH 值、溫度、壓力、除霧器壓差等測點(diǎn)。循環(huán)泵每座脫硫塔共配循環(huán)泵 2 臺(tái)，1 用 1 備。循環(huán)泵用于將脫硫塔吸收液段內(nèi)的吸收液循環(huán)送至噴淋層的噴嘴。循環(huán)泵及進(jìn)口閥門能夠在控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟和關(guān)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(jī)械密封、聯(lián)軸器罩和泄漏液收集設(shè)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(nèi)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(shè)計(jì)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(yīng)。脫硫塔設(shè)置兩層噴淋層。噴淋層塔內(nèi)管道采用 316L 材質(zhì)。噴嘴能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞，噴嘴材料

14、采用 316L 材料制作。噴嘴與管道的設(shè)計(jì)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(jìn)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(nèi)進(jìn)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，即可進(jìn)行自動(dòng)沖洗，也可進(jìn)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(jié)合脫硫塔的設(shè)計(jì)統(tǒng)一考慮，以方便運(yùn)行和維護(hù)。除霧段設(shè)置壓差測點(diǎn)。氧化風(fēng)機(jī)及氧化風(fēng)管脫硫塔共配備 2 臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)，1 用 1 備。氧化風(fēng)機(jī)通過氧化風(fēng)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(shè)置管網(wǎng)式氧化空氣管，液位以下氧化空氣管采用 316L 材質(zhì)，液位以上氧化空氣