炉内喷钙:
将石灰石或消石灰直接喷入窑炉的高温区。石灰石在高温下分解成CaO,再与SO?反应。
优点:系统最简单。
缺点:反应条件苛刻,效率较低(40%-60%),通常作为初步脱硫。
尾部烟气干法/半干法脱硫:
这是在窑炉出口、除尘器之前的烟道上实施的脱硫系统,是当前的主流技术。上述工艺流程描述的就是这种技术。
根据反应器的形式,可分为喷雾干燥法?和循环流化床法。
SDA:利用旋转雾化器将石灰浆液雾化成极细的液滴,与烟气接触后水分迅速蒸发,形成干粉副产品。它介于干法和湿法之间,但副产品是干态的。
CFB-FGD:在反应塔内,烟气与大量循环的脱硫剂颗粒形成流化床状态,剧烈湍流,混合极好,脱硫效率高(可达95%以上),钙硫比低。
对于窑炉而言,干法/半干法脱硫是一种非常实用且经济的选择。它通过在烟气中喷入消石灰粉并辅以精确的增湿活化,在干燥状态下高效地去除SO?。尽管其绝对脱硫效率可能略低于湿法,但其无废水、系统简单、投资运行成本低的核心优势,使其在水泥、石灰、钢铁、陶瓷等行业的窑炉烟气治理中占据了主导地位。在选择时,需要根据具体的排放标准、场地条件、投资预算和运行成本进行综合权衡。
]]>烟气温度窗口:
难点:不同窑炉的排烟温度差异很大。例如,水泥窑尾烟气约300-350°C,而玻璃窑烟气可能高达500°C以上。催化剂有最佳活性温度窗口(通常是300-400°C)。
对策:
高温催化剂:对于温度过高的场合,需使用耐高温的催化剂(如特种分子筛催化剂)。
烟气调温:在温度过低时,可通过补燃炉或换热器提升烟气温度;温度过高时,则需喷水降温或通过换热器降温。这会增加能耗和系统复杂性。
高粉尘与特殊粉尘:
难点:窑炉烟气含尘浓度高,且粉尘性质特殊。例如:
水泥窑:粉尘中含碱金属、碱土金属和重金属,会导致催化剂中毒和堵塞。
玻璃窑:粉尘中含有酸性成分,具有腐蚀性。
对策:
“高尘”布置:最常见的布置方式,将SCR反应器安装在窑炉主流程中(如水泥窑的预热器C1旋风筒之后)。优点是烟气温度合适,缺点是催化剂工作环境恶劣。
“低尘”布置:在SCR反应器前加设高温电除尘器,预先除去大部分粉尘,大大减轻了催化剂的磨损和堵塞,延长了其寿命,但增加了设备和能耗。
“末端”布置:在烟气经过所有热回收和除尘设备后,进入SCR反应器。此时烟气温度已很低,必须使用低温催化剂,且可能需要重新加热烟气,运行成本高。
催化剂中毒与失活:
难点:烟气中的碱金属、砷、磷?等会与催化剂活性中心发生反应,导致其永久性中毒。CaO会与烟气中的SO3反应生成CaSO4,覆盖在催化剂表面,造成物理堵塞。
对策:
催化剂配方优化:开发抗中毒能力强的催化剂,例如通过添加?;ば灾粱虿捎锰厥獾目椎澜峁埂?/p>
增大催化剂节距:设计更宽的催化剂孔道,减少粉尘堵塞的风险。
定期吹灰和维护:强化清灰效果。
SO2/SO3转化与铵盐堵塞:
难点:烟气中的SO2会被SCR催化剂氧化成SO3。SO3会与喷入的NH3反应生成硫酸氢铵,该物质在低温下(通常<280°C)呈粘稠状,会严重堵塞和腐蚀下游设备(如空预器和风机)。
对策:
控制SO2转化率:选用低SO2氧化率的催化剂。
提高运行温度:确保SCR出口温度高于硫酸氢铵的露点温度。
控制氨逃逸:精确控制喷氨量,减少未反应的NH3。
]]>还原剂供应系统:通常使用尿素溶液?或氨水?作为还原剂来源。在安全要求极高的场合,也可能使用液氨,但其存储和使用有严格规定。尿素溶液因其安全性是目前最常用的选择。
喷氨格栅:安装在SCR反应器前的烟道中,负责将蒸发的氨气与空气混合后,均匀地喷入烟气中。均匀性是关键,直接影响脱硝效率和氨逃逸。
SCR反应器:是系统的核心。内部装有催化剂,烟气与氨气在这里发生还原反应。
催化剂:这是技术的核心。窑炉SCR催化剂需要根据具体的烟气温度、成分和粉尘特性进行选择。
吹灰系统:由于窑炉烟气通常含尘量高、粉尘性质特殊(如粘性大),必须配备有效的吹灰系统(如蒸汽吹灰、声波吹灰?或两者结合)来持续清除催化剂表面的积灰,防止堵塞和活性下降。
工艺原理
SDS 干法脱酸喷射技术是将脱硫剂(粒径为20~25 μm)均匀喷射在管道内,脱硫剂在管道内被加热激活,比表面积迅速增大,与酸性烟气充分接触发生物理、化学反应,烟气中的SO2 等酸性物质被吸收净化。
公司经过多年烟气治理经验积累及科研人员的潜心研发,学习消化吸收先进成熟可靠技术,在较难治理的窑炉烟气脱硫方面采用干法工艺,解决了各种窑炉烟气治理顽疾。
工艺特点
? 系统简单,操作维护方便。
? 一次性投资少,占地面积小。
? 运行成本低。
? 全干系统无需用水。
? 脱硫效率高。
? 合理的脱硫剂均布装置。
? 灵活性高,且具有良好的调节特性。
? 系统设置故障快速切换装置,一旦出现故障不影响窑炉正常生产。
? 对酸性物质具有较好的脱除效果。
? 副产物量少,硫酸钠纯度高,便于回收利用。
? 此工艺广泛适用于石灰窑、水泥窑、玻璃窑等各种类型窑炉。