干法脱硫系统是一种用于脱除烟气或气体中二氧化硫等酸性气体的设备,以下是其详细介绍:
工作原理
- 吸附法:以活性炭吸附法为例,二氧化硫被活性炭吸附并被催化氧化为三氧化硫,再与水反应生成硫酸。饱和后的活性炭可通过水洗或加热再生,同时生成稀硫酸或高浓度二氧化硫2。
- 化学反应法:如采用钙基吸收剂,常见的是将石灰石直接喷入炉内。石灰石在高温下煅烧分解成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的二氧化硫反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的2。
系统组成
- 脱硫剂供应系统:负责储存、输送和计量脱硫剂。如采用石灰石作为脱硫剂,系统包括石灰石仓、给料机、输送管道等,将石灰石粉定量地输送到反应区域。
- 反应系统:是脱硫反应发生的场所。在采用炉内喷钙脱硫时,炉膛就是主要的反应区域;对于一些专门的干法脱硫反应器,如循环流化床干法脱硫反应器,烟气与脱硫剂在反应器内充分接触、反应。
- 除尘系统:通常采用布袋除尘器或电除尘器等,用于捕集反应后烟气中的粉尘和未反应的脱硫剂颗粒,保证排放烟气的粉尘浓度达标。
- 检测与控制系统:通过安装在系统中的二氧化硫检测仪、粉尘检测仪、温度传感器、压力传感器等设备,实时监测系统的运行参数,如烟气中二氧化硫浓度、粉尘浓度、反应温度、系统压力等,并根据检测数据自动调节脱硫剂的供应量、反应温度等,确保系统稳定运行和脱硫效果。
常见类型
- 活性炭吸附法脱硫系统:主要由活性炭吸附塔、再生装置、烟气预处理装置等组成。烟气预处理装置去除烟气中的灰尘等杂质后,进入活性炭吸附塔,二氧化硫在吸附塔内被活性炭吸附和转化,饱和后的活性炭进入再生装置进行再生。
- 循环流化床干法脱硫系统:由脱硫反应塔、旋风分离器、布袋除尘器、物料循环系统等组成。脱硫剂(如消石灰)从脱硫反应塔顶部加入,与从底部进入的烟气在塔内形成流化状态,充分混合反应,反应后的烟气携带脱硫产物进入旋风分离器和布袋除尘器,分离出的脱硫产物通过物料循环系统返回反应塔继续参与反应。
- 荷电干式吸收剂喷射脱硫系统:主要包括吸收剂储存与输送装置、荷电喷射装置、反应烟道等。吸收剂在荷电喷射装置中被荷电,然后高速喷入反应烟道,与烟气中的二氧化硫等酸性气体发生反应2。
优缺点
- 优点:工艺过程简单,无污水、污酸处理问题;能耗低,净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生 “白烟” 现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小2。
- 缺点:脱硫效率相对较低,一般先进的可达 60%-80%;设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高;吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重,设备维护难度较大2。
应用领域
广泛应用于电力、钢铁、化工、水泥等行业。在电力行业中,用于燃煤锅炉的烟气脱硫;在钢铁行业,可用于烧结机、高炉等设备的烟气处理;在化工行业,可处理各种含硫废气;在水泥行业,可对回转窑等设备排放的烟气进行脱硫处理。