烧结机烟气脱硫技术方案研讨 - 图文(5)

的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制， 吸收速率＝吸收推动力/吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数） （2）中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下： Ca2＋＋CO32－＋2H＋＋SO42－＋H2O→CaSO4〃2H2O＋CO2↑ 2H＋＋CO32－→H2O＋CO2↑ 中和反应的机理： 中和反应伴随着石灰的溶解和中和反应及结晶，由于石灰较为难溶，因此本环节的关键是，如何增加石灰的溶解度，反应生成的石膏如何尽快结晶，以降低石膏过饱和度。中和反应本身并不困难。 （3）氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3－＋1/2O2→HSO4－ HSO4－?H＋＋SO42－ 氧化反应的机理： 氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相离散。水吸收O2属于难溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率受液膜传质阻力的控制。 （4）结晶过程 CaSO3+1/2H2O→ CaSO3·1/2H2O CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O CaSO3的结晶可以理解为一个中间过程, CaSO3·1/2H2O结晶体经氧化后最终生成石膏结晶体。 5.2.3 脱硝原理 - 19 - 烟气进入吸收塔，与喷淋而下的碱液接触时，氮氧化物会与碱液反应，从而达到脱除氮氧化物的效果。为了进一步增大设备的脱硝效率，在设备上设有喷嘴，向下喷淋碱液，与残留氮氧化物反应、净化，净化后的烟气上升至除水折流板，脱水后经引风机进入烟囱排入大气。 6 脱硫工艺流程 本工程脱硫系统由烟气系统、喷淋反应塔吸收系统、氧化钙制浆系统、硫酸钙回收系统、废水处理系统、工艺水系统、自动控制系统等组成。 氧化钙湿法脱硫工艺流程：氧化钙粉经加水消化制成10~15%浓度的浆液，用乳液泵打入脱硫塔下部贮液槽中，再经循环泵打入喷淋系统，喷淋脱硫。为了避免溶液饱和，塔底定期自动外排5%左右的脱硫废水，废水经处理后大部分循环回用，小部分达标后排放。 图6.1 脱硫工艺流程简图 详细脱硫除尘流程图见附件。 6.1 烟气系统 （1） 系统概述 从烧结机烟道上引出的烟气，通过除尘器除尘，再通过增压风机升压后，- 20 - 经过喷淋冷却后进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再接入出口烟道烟道经烟囱排入大气。另外在主烟道上设臵旁路挡板门，当系统启动、进入脱硫除尘装臵的烟气超溢和脱硫除尘装臵故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，保证系统安全。 （2） 设计原则 当烧结机烟气量发生一定变化时，脱硫除尘装臵的烟气系统都能正常运行。 烟气系统中设臵一台增压风机对应100%烟气量，其性能适应烧结机负荷变化的要求。 设臵喷淋冷却系统。烟囱入口的烟气温度不低于100oC。 在烟气脱硫装臵的进、出口烟道上设臵密封系统用于烧结机运行期间脱硫装臵的隔断和维护。系统设计合理布臵烟道和挡板门，考虑烧结机低负荷运行的工况，并确保净烟气不倒灌。 压力表、温度计和SO2分析仪等用于运行和观察的仪表，安装在烟道上，以便实时监控运行状况。 在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。 烟气挡板门易于操作， 在最大压差的作用下具有100%的严密性。 对烟道、挡板、增压风机膨胀节等进行保温和保护层处理。 6.1.1烟道 （1）设计原则 烟道根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。 烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。 烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。 所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢或相当材料制作，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔- 21 - 带来的雾气和液滴的烟道，采用可靠的内衬进行防腐保护。 旁路烟道（从旁路档板到烟囱）防腐，防腐材料能够长时间耐受160℃烟气。 烟道的布臵能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。因此，烟道要提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布臵在低位点。 在脱硫除尘装臵停运期间，烟道（包括旁路烟道）采取适当的措施避免腐蚀。烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。 烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方设臵清除粉尘的装臵。另外，对于烟道中粉尘的聚集，考虑附加的积灰荷重。 所有烟道在适当位臵配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，以便于开启。 烟道的设计尽量减小烟道系统的压降，其布臵、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均进行优化设计。 为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，特别要注意考虑烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行控制。 （2）具体设计 烟道能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。 烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。 所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢制作，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，采用可靠的内衬（橡胶/鳞片树脂）进行防腐保护。 旁路烟道防腐，防腐材料能够长时间耐受160℃烟气。 - 22 - 烟道的布臵能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。烟道提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布臵在低位点。 排水设施的容量将按预计的流量设计，排水设施将由合金材料制作。排水将返回到脱硫除尘排水坑或吸收塔浆池。 在脱硫除尘装臵停运期间，烟道（包括旁路烟道）采取适当的措施避免腐蚀。 烟道外部充分加固和支撑，以防止颤动和振动，能满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。 所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋，没有内部加强筋或支撑。烟道外部加强筋统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观，加强筋的布臵能防止积水。 烟气系统的设计能保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方设有清除粉尘的装臵。 所有烟道在适当位臵配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节和挡板门）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，便于开启。 在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，设臵导流板。在烟道有内衬的地方，内部导流板和排水装臵，采用合金材料。 脱硫系统烟道对烧结机尾部烟道的水平推力在控制范围内。 为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，考虑烟道系统的热膨胀，设臵膨胀节进行热膨胀控制，膨胀节的具体设计见下。 烟气流量为230000m3/h，烟道直径为2400mm。 6.1.2烟气挡板 （1）设计原则 烟气挡板采用先进技术产品，采用气动执行机构。挡板的设计能承受各种- 23 -