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二氧化硫废气处理之荷电干式喷射法
发布者:废气处理  点击:195

荷电干式吸收剂喷射烟气脱硫技术属于干法烟气脱硫技术的一种,该技术是美国阿兰柯环境资源公司20世纪90年代开发的,具有投资少,占地面积小,工艺简单的优点,但对于吸收剂粉末中的Ca(OH)2的含量、粒度及含水率等要求较高,在Ca/S为1.5左右时,脱硫率达60%~70%。荷电干式吸收剂喷射系统(CDSI)适用于中小型锅炉的脱硫,与布袋除尘器配合可以提高脱硫效率10%~15%。

  CDSI系统工作原理

  炉内喷钙脱硫由于与炉膛烟气混合不够好,分布不均匀、在有效的温度区停留时间短,使其脱硫效率较低,一般在40%以下。荷电干式吸收剂喷射烟气脱硫技术是使钙基吸收剂高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂得到强大的静电荷(通常是负电荷)。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气中,吸收剂由于都带同种电荷,因而相互排斥,很快在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,使每个吸收剂粒子的表面充分暴露在烟气中,与SO2的反应机会大大增加,从而提高了脱硫效率;而且荷电吸收剂粒子的活性大大提高,降低了同SO2完全反应所需的停留时间,一般在2S左右即可完成化学反应,从而有效的提高了SO2的脱除率。

  除了提高吸收剂化学反应成效外,荷电干式吸收剂喷射系统对小颗粒粉尘的去除率也很有帮助,带电的吸收剂粒子把小颗粒吸附在自己的表面,形成较大颗粒,提高了烟气中尘粒的平均粒径,这样就提高了相应除尘设备对亚微米级颗粒的去除率。

 

  很多碱性粉末物质可作为吸收剂,但从经济技术上分析,只有以钙基吸收剂具有使用价值。用于粉末烟道喷射脱硫的吸收剂通常为Ca(OH)2,氢氧化钙是高效碱性脱硫试剂。一般燃煤锅炉排烟温度低于425℃。Ca(OH)2在烟气中主要是与SO2生成亚硫酸钙,部分Ca(OH)2与烟气中的SO3生成硫酸钙。钙的亚硫酸盐是相对稳定的。氢氧化钙脱硫的亚硫酸盐化反应和硫酸盐化反应原理为:

  Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O

  Ca(OH)2+SO3→CaSO4+H2O

  化学反应须具备四个条件:反应物质、反应接触时间、足够的能量和其他条件。当温度低于425℃,SO2与Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙是慢速化学反应。反应时间需大于2s,并且固硫剂需要充分的扩散。粉末吸收剂的粒度及比表面积是影响其粉末活性的重要因素。

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  粉末荷电喷射有以下作用。

  ① 扩散作用 荷电粉末可以在任何温度下迅速扩散。由于粉末带有同种电荷,因而相互排斥迅速的在烟道中扩散,形成均匀分布的气溶胶悬浮状态。每个粉末的表面充分的暴露于烟气中,使其与SO2的反应机会增加,从而使脱硫效率大幅度提高。

  ② 活化作用 由于固硫剂粉末的电荷,提高了固硫剂的吸收活性,减小了与SO2反应所需要的气固接触时间,一般2s内即可完成反应,从而大幅度的提高脱硫效率和钙利用率。

  ③ 除尘作用 带电的吸收剂粒子把小颗粒吸附在自己的表面,形成较大颗粒,提高了烟气中尘粒的平均粒径,这样就提高了相应除尘设备对亚微米级颗粒的去除率。



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