【正文】 05m3／ h 以上； 反吸風(fēng)壓過大，大于 4KPa 回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器 80～ 120℃，阻力約為800～ 1400Pa。這種方式的清灰強度大，可以在過濾工作狀態(tài)下進行清灰，允許的過濾風(fēng)速高。這種清灰方式氣流分布比較均勻，但清灰強度小，過濾風(fēng)速不宜過大。前者以正壓將氣流吹入濾袋，后者則是以負壓將氣流吸出濾袋。 （ 2）逆氣流清灰 它是采用室外或循環(huán)空氣以與含塵氣流相反的方向通過濾袋，使濾袋上的塵塊脫落，掉入灰斗中。清灰時，振打方式 有水平振打，垂直振打和快速振動。 又由于初始煙氣溫度： 393K（即 120℃），并不是很高的溫度，最為重要的就是考慮到投資及操作、維修費用，廠內(nèi)資金的多少，因此我們決定選擇采用耐高溫濾料類型的袋式除塵裝置。 表 5 對近幾年國內(nèi)外幾種煙氣除塵技術(shù)的主要相關(guān)性能參數(shù)進行了比較： 表 5 幾種煙氣除塵技術(shù)的主要相關(guān)性能參數(shù) 除塵裝 置類別 型 式 處理的粒度（ um） 壓力損失(Pa) 集塵率(%) 優(yōu) 點 缺 點 重力 除塵 沉降室 100～ 50 98～ 147 40～ 60 價廉 ,易維護 不能處理微粒 慣性 除塵 通風(fēng)型 100～ 50 294～ 686 50～ 70 價廉 ,易維護 ,可以處理高溫氣體 不能處理微粒 離心 除塵 旋風(fēng) 小型 5～ 3 大型 5以上 490～ 1470 10～ 40 50～ 80 不占場地 ,可以處理高溫氣體 ,適合含塵濃度較高的氣體 壓力損失大 ,不適于濕塵 ,粘著性大、腐蝕性大 洗滌 除塵 文丘里洗滌器 小型 1以下 大型 1以上 2450～ 7840 80～ 90 集塵率高 ,占地少 ,在含塵率低需大量水 ,煙囪下部需用花崗 某焦化廠除塵脫硫工藝設(shè)計 13 時效率也高 石砌 過濾 除塵 袋式除塵器 20～ 980～ 1960 90～ 99 集塵率高 ,操作簡單 ,含塵率低時效率也高 占地大 ,布耗大 ,不宜高溫氣體 靜電 除塵 科特雷爾型 20～ 98～ 196 80～ 99 集塵率高 ,可處理高溫氣 ,含塵率低時效率也高 占地大 ,投資大易老化 ,受粉塵電性影響 聲波 除塵 588～ 980 80～ 95 運行費用少 設(shè)備費用較高 根據(jù)焦爐煙氣中粉塵的初始含塵濃度為 15g/m3，以及設(shè)計原 則再結(jié)合上表，經(jīng)過綜合比較，該濃度相對而言較高，因此我們?nèi)粢_到要求除塵效率必須采用高效率除塵器。 (1)氣體的溫度和性質(zhì)； (2)粉塵的性質(zhì)和粒徑分布； (3)排放標準和除塵器進口含塵濃度。 除塵方案對比選擇確定 選擇除塵器時必須 全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、阻力、一次投資費用、運行費用、占用建筑空間以及維護管理難易等，在通常情況下除塵效率常常是最主要的。 總的反應(yīng)式： HOOC(CH2)COOH +CaCO3 —— CaOOC(CH2)COOCa+H2O +CO2； CaOOC(CH2)COOCa +SO2 +H2O—— HOOC(CH2)COOH+CaSO3 己二酸再生后返回洗滌液貯罐，重新與石灰石反應(yīng)進入吸收器。為了能使煙氣的脫硫效率得到進一步的提高，我們可以對石灰石 — 石膏脫硫工藝進行必要性的改進（在脫硫劑中加入己二酸、添加硫酸鎂、雙堿流程等） 改進的石灰石 — 石膏濕法煙氣脫硫法 該工藝在上述的脫硫漿液中加入己二酸，此后的操作如石灰石 石灰洗滌法。國外這種裝置投運率一般可達 98%以上 ,由于其發(fā)展歷史長 ,技術(shù)成熟 ,運行經(jīng)驗多 ,因此不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運行。該工藝吸收劑的石灰石在我國分布很廣 ,資源豐富 ,品位也很好 ,碳酸鈣含量多在 90%以上 ,優(yōu)者可達 95%以上。 2H2O 盡管石灰石 — 石膏法存在投資大，設(shè)備材質(zhì)要求高，占地面積大，運行成本高，工藝復(fù)雜，易結(jié)垢和堵 塞等不足之處，但工藝成熟、適合所有煤種、操作穩(wěn)定、操作彈性好、脫硫劑易得、運行成本低、副產(chǎn)物石膏可以綜合利用，不會形成二次污染。 2H2O+H+ H++2OH→ 2H2O 總反應(yīng) CaCO3+SO2+2H2O→ CaSO3 表 4 石灰石和石灰法煙氣脫硫反應(yīng)機理 脫硫劑 石 灰 石 石 灰 主 要 反 應(yīng) SO2(g)+H2O→ H2SO3 H2SO3→ H++HSO3 H++CaCO3→ Ca2++HCO3 Ca2++HSO3+2H2O→ CaSO3 石灰石 石膏法 在此工藝中，煙氣用含亞硫酸鈣的石灰石 石膏漿液洗滌，二氧化硫與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入液的循環(huán)回路。其他的幾種方法總的來講流程簡單、占地少、鈣利用率高、無運動部件、投資省，但對脫硫劑要求較高、運行成本高、技術(shù)不夠成熟、適用范圍不廣，所產(chǎn)生的副產(chǎn)物利用率不高，造成資源浪費量大，最主要的還是脫硫效率相對來講比較低，達不到預(yù)期的要求。對設(shè)備腐蝕性大，液氣比仍較大，仍需較大的動力消耗；對設(shè)備的保養(yǎng)、檢修比較復(fù)雜，一旦出故障，維修 費用較高。 投資高，因設(shè)備元件不過關(guān)，大型機組應(yīng)較困難。 副產(chǎn)物為稀硫酸，不適宜運輸，只能就地利用消化。對設(shè)備腐蝕性大，液氣比仍較大，仍需較 大的動力消耗； 有區(qū)域局限性，適合靠海邊的地方，海水堿度有一定要求，適用范圍有限，對海洋環(huán)境有潛在風(fēng)險。 脫硫效率高，副產(chǎn)物是一種優(yōu)良的復(fù)合肥，無廢物產(chǎn)生。 表 3 以下是這幾種主要脫硫技術(shù)的比較： 某焦化廠除塵脫硫工藝設(shè)計 10 脫硫技術(shù) 石灰石 /石膏濕法 氧化鎂法 海水脫硫法 循環(huán)流化床法 活性炭法 電子射線輻射法 脫硫劑 石灰石 氧化鎂 純海水或加入一定量石灰 石灰 活性炭 射線輻射 脫硫效率 % 95以上 95以上 90以上 8590 90以上 90以上 主要優(yōu)點 工藝成熟、適合所有煤種、操作穩(wěn)定、操作彈性好、脫硫劑易得、運行成本低 、副產(chǎn)物石膏可以綜合利用，不會形成二次污染 脫硫效率高，占地面積小，總投資和運行費用低，煤種適用范圍廣，技術(shù)成熟，避免結(jié)垢 天然海水為吸收劑，節(jié)省吸收劑制備系統(tǒng)，工藝簡單，脫硫率高，投資低，運行費用低 流程簡單，占地少。由于煙氣溫度高于露點，不需再熱。該方法的優(yōu)點是吸附劑價廉，再生簡單；缺點是吸附劑磨損大，產(chǎn)生大量的細炭粒被篩出，再加上反應(yīng)中消耗掉一部分炭，因此吸附劑成分較高，所用設(shè)備龐大。吸附 SO2 的活性炭，由于其內(nèi)、外表覆蓋了稀硫酸，使活性炭吸附能力下降，因此必須對其再生。 活性炭吸附法 其方法原理為：活性炭對煙氣中 SO2 的吸附過程中及有物理吸附又有化學(xué)吸附，當煙氣中存在著氧氣和水蒸氣時，化學(xué)反應(yīng)非常明顯。旋轉(zhuǎn)噴霧干燥工藝的關(guān)鍵設(shè)備是吸收塔，安裝于吸收塔頂部的離心噴霧器具有很高的轉(zhuǎn)速（ 10000r/min– 20200r/min），吸收劑漿液在離心力作用下噴射成均勻的霧狀，霧粒直徑小于 50μ m，這些具有很大表面積的分散微粒，一經(jīng)同煙氣接觸，就發(fā)生強烈的熱交換和化學(xué)反應(yīng)，迅速將大部分水蒸發(fā) 掉，形成含水量較少的固體產(chǎn)物，該產(chǎn)物是亞硫酸鈣、硫酸鈣、飛灰和未反應(yīng)氧化鈣的混合物。 該工藝具有半干法脫硫工藝的優(yōu)點，如流程簡單、占地少，脫硫過程的腐蝕程度低的特點，但該工藝存在的不足之處是動力消耗大、脫硫效率低（ 8590%），投資大（如原有除塵系統(tǒng)為布袋除塵系統(tǒng)可大幅降低投資），同時，該系統(tǒng)受煙氣量穩(wěn)定性的影響而影響流化狀態(tài)不穩(wěn)定，導(dǎo)致脫硫效果易隨煙氣量的變化受影響，而且還會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。高溫?zé)煔庠谕牧鞔矁?nèi)與石灰漿很好的混合，二氧化硫被吸收后轉(zhuǎn)變成為鈣的亞硫酸鹽和少量硫酸鹽，反應(yīng)后的固體顆粒物從床中排走。 循環(huán)流化床 循環(huán)流化床煙氣脫硫 (簡寫 CFBFGD）工藝最早用于德國 Lurgi 公司煉鋁尾 氣處理上，經(jīng)過進一步開發(fā)后， 80 年代中期開始用于鍋爐和其他燃燒設(shè)備的煙氣脫硫。 (4) 不存在結(jié)垢堵塞的問題 。 (2) 被吸收的 SO2 轉(zhuǎn)化成海水中的天然組分 —— 硫酸鹽 , 不存在廢棄物處理等問題 。海水脫硫最初主要應(yīng)用于鋁冶煉廠和煉油廠 , 20 世紀 80 年代末以來 , 在燃煤、燃油電廠的應(yīng)用有較快發(fā)展 , 近年來投入運行 的海水脫硫裝置 , 多數(shù)是在燃煤、燃油電廠。該技術(shù)由美國加州伯克利大學(xué) B rom ley L 1A 教授于上世紀 60 年代最先提出 , 而后挪威 ABB 公司、德國能捷斯 目前，國內(nèi)已有 80 余家企業(yè)的鍋爐、窯爐建成了氧化鎂法脫硫裝置。 由于氧化鎂為我國的特有礦產(chǎn)（占世界儲量的 85%），受氧化鎂資源限制，國外氧化鎂法脫硫工藝應(yīng)用業(yè)績相對較少。 3H2O 氧化鎂法煙氣脫硫工藝按最終反應(yīng)產(chǎn)物可分為硫酸鎂法和氧化鎂再生法，其原理為：MgSO3+1/2O2 →MgSO 4 （硫酸鎂法） MgSO3→MgO+SO 2↑ （氧化鎂再生法） 氧化鎂再生法的脫硫工藝最早由美國開米科基礎(chǔ)公司（ ChemicoBasic）上世紀 60 年代開發(fā)成功， 70 年代后費城電力公司 (PECO)與 United amp。通過技術(shù)進步和創(chuàng)新 ,可望使該工藝占地面積較大、造價較高的問題逐步得到解決。脫硫副產(chǎn)物綜合利用不僅可以增加電廠效益、降低運行費用 ,而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費用 ,延長灰場使用年限。 (6)脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用 該工藝的脫硫副產(chǎn)物為無水石膏。 (5)吸收劑資源豐富 ,價格便宜 作為該工藝吸收劑的石灰石在我國分布很廣 ,資源豐 富 ,品位也很好 ,碳酸鈣含量多在 90%以上 ,優(yōu)者可達 95%以上。 (3)對煤種變化的適應(yīng)性強 該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫 ,無論是含硫 某焦化廠除塵脫硫工藝設(shè)計 7 量大于 3%的高硫煤 ,還是含硫量低于 1%的低硫煤。 (2)技術(shù)成熟 ,運行可靠性好 國外這種裝置投運率一般可達 98%以上 ,由于其發(fā)展歷史長 ,技術(shù)成 熟 ,運行經(jīng)驗多 ,因此不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運行。 該脫硫法的主要特點如下 : (1)效率高 該工藝脫硫率高達 95%以上 ,脫硫后的煙氣不但 SO2 濃度很低 ,而且煙氣含塵量也大大減少。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。在吸收塔內(nèi) ,吸收漿液與煙氣接觸混合 ,煙氣中的 SO2 與漿液中的碳酸鈣進行化學(xué)反應(yīng) ,再通過鼓入空氣氧化 ,最終產(chǎn)物為石膏。 石灰 石膏法 該工藝采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑 ,石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液。 (3)考慮脫硫與除塵同時進行。 （ 2）兼顧效率與費用，確定合適的脫硫效率，選擇脫硫工藝。整個脫硫工程包括： 煙氣系統(tǒng)； SO2 吸收系統(tǒng)；石灰石漿液制備系統(tǒng)；石膏脫水系統(tǒng)；廢水處理系統(tǒng)；工藝水系統(tǒng)；廢水輸送系統(tǒng)；吸收塔緊急系統(tǒng)。 3） 處理煙氣量 ≥ 9300 m3 N/h 4) 裝置設(shè)計使用年 限為 20年，年運行小時 ≥ 5440hr。 主要設(shè)計指標 1)二氧化硫 ( SO2)排放濃度 ≤ 200mg/m3,脫硫效率 ≥ %。吸收塔入口煙氣粉塵濃度 15g/m3(計算值 ) 。脫硫塔入口煙氣 SO2濃度 13800mg/m3。（ mg/m3） 解得： 錯誤 !未找到引用源。（ mg/ m3） 解得： φ =[(13800200)/13800] 100%≈ %（ 計算值） 錯誤 !未找到引用源。 表 2 二氧化硫最高排放濃度及允許排放速率 最高排放濃度 (mg/m3) 最高允許排放 速率 kg/h 煙塵 150 煙囪高度 20（ m） 二氧化硫 1200 注：二氧化硫與煙塵最高允許排放濃度采用的是大氣污染物綜合排放標準中現(xiàn)有污染源大氣污染排放限值的國家二級排放標準。 5）嚴格控制噪聲及廢水的產(chǎn)生，消除二次污染。 3）工藝設(shè)備的布置合理緊湊、節(jié)約用地。 第二章 設(shè)計依據(jù) 某焦化廠除塵脫硫工藝設(shè)計 4 設(shè)計原則 1）采用簡單、成熟、穩(wěn)定、實用、經(jīng)濟合理的處理工藝保證處理效果，并節(jié)省投資和運行管理費用。廢氣處理區(qū)位于廠區(qū)的年最小風(fēng)向的下風(fēng)向，同時廠區(qū)中生活