常德脫硫塔

1.氣動(dòng)機(jī)理
氣動(dòng)乳化是一種過程，乳化是一種狀態(tài)。氣動(dòng)乳化過程是這樣形成的：在一圓形管狀容器中，經(jīng)加速的含硫煙氣以一定角度從容器下端進(jìn)入容器，與容器上端下流的不穩(wěn)定循環(huán)液相碰，煙氣高速旋切下流循環(huán)液，循環(huán)液被切碎，氣液相互持續(xù)碰撞旋切，液粒被粉碎得愈來愈細(xì)，氣液充分混合，形成一層穩(wěn)定的乳化液。在乳化過程中，乳化液層逐漸增厚，當(dāng)上流的氣動(dòng)托力與乳化液重力平衡后，***早形成的乳化液將被新形成的乳化液取代。

 
循環(huán)液帶著被捕集的SO₂連續(xù)流經(jīng)均氣室直至回到循環(huán)槽,在乳化室內(nèi)，只要有足夠的處理氣流量，總將保持一相對(duì)穩(wěn)定的乳化液層。
含硫煙氣在乳化室內(nèi)參與了氣動(dòng)乳化過程，煙氣中的SO₂與乳化液層中的循環(huán)液微細(xì)液粒接觸，由于在乳化液中，液粒的比表面積比起水膜除塵、噴淋除塵方式中液滴要大數(shù)倍至數(shù)十倍，因而，單位液量捕集SO₂的效率顯著增大。對(duì)于含硫煙氣來說，液粒趨細(xì)，活化了液粒，更有利于化學(xué)凈化過程。對(duì)于煙氣，脫硫過程中的吸收、中和、氧化全部在乳化液層內(nèi)完成。在工藝部分，結(jié)合電石泥/石灰脫硫，有更加具體的說明。
2.標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)
氣動(dòng)乳化脫硫塔由三部分組成，含硫煙氣首*入均氣室，再進(jìn)入氣動(dòng)乳化過濾元件組，***后通過氣液分離室，凈化后的煙氣出塔并排入大氣。各部件的作用簡(jiǎn)述如下：均氣室的作用是均勻分配煙氣給每一過濾元件，使每一過濾元件發(fā)揮同等的過濾作用。煙氣分配不均勻，將嚴(yán)重影響過濾器除塵脫硫效率；氣動(dòng)乳化過濾元件組，是過濾器的核心，它提供一個(gè)主要是紊流摻混的強(qiáng)傳質(zhì)氣動(dòng)乳化空間，它是煙氣凈化的主要構(gòu)件，氣動(dòng)乳化過濾元件的結(jié)構(gòu)，氣流速度，布液量都直接影響煙氣凈化的效率。氣液分離室，用于氣液分離，液氣分離采用凝并和慣性原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣液分離室還有進(jìn)一步除塵脫硫的作用。
3.氣動(dòng)乳化脫硫塔的應(yīng)用
氣動(dòng)乳化脫硫塔，在可靠性、液氣比、脫硫率、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、防垢、防堵、防煙氣帶水、節(jié)能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，在有色、鍋爐、鋼鐵行業(yè)氣動(dòng)脫硫塔有超過100個(gè)成功業(yè)績(jī)。
 
4. 技術(shù)重點(diǎn)
采用氣動(dòng)乳化脫硫塔，優(yōu)勢(shì)在于提高脫硫率、與生產(chǎn)同步的運(yùn)行率、極低的運(yùn)行費(fèi)用；采用氣動(dòng)乳化脫硫塔，關(guān)鍵在于脫硫塔的三耐二防，即耐磨、耐腐蝕、耐高溫、防堵塞、防結(jié)垢；基礎(chǔ)在于氣動(dòng)乳化的機(jī)理結(jié)構(gòu)、沒有噴嘴、316L不銹鋼材質(zhì)。
氣動(dòng)乳化脫硫，其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)十分明顯，年運(yùn)行費(fèi)僅為其他脫硫方式的40~50%。
傳統(tǒng)脫硫方式存在的問題——無處不在的腐蝕結(jié)垢和堵塞
脫硫循環(huán)液含有鈣、鎂、鐵等離子。這些離子會(huì)在塔內(nèi)結(jié)垢，垢是混合結(jié)晶體，成長(zhǎng)速度很快，結(jié)垢以后，脫硫系統(tǒng)報(bào)廢。
其他脫硫方式所用的脫硫塔，離不開噴嘴，連續(xù)工作的噴嘴不可避免地磨損、腐蝕、結(jié)垢、堵塞。噴嘴堵死后，脫硫失效。
氣動(dòng)乳化脫硫塔是沒有噴嘴的脫硫塔，不會(huì)堵塞。
5. 氣動(dòng)乳化的防堵機(jī)理
氣動(dòng)乳化脫硫塔的過濾元件不僅提供200mm×300mm的足夠空間作為氣流通道，更為重要的是，元件上面是高速旋轉(zhuǎn)的乳化液層。通過每個(gè)過濾元件的視鏡，可以一目了然地看到工作中的乳化液層，液層內(nèi)的氣液進(jìn)行著高速旋切碰撞，沖涮著過濾元件。過濾元件與水平面成50度角。*的元件間空間，以及循環(huán)液停頓地高速旋切碰撞，塔體不會(huì)堵塞。

（附圖1：株冶多膛爐脫硫塔乳化液層，從1999年7月運(yùn)行至今，已經(jīng)超過12年，進(jìn)口SO₂濃度14400—25000 mg/Nm³，出口SO₂濃度10 mg/Nm³脫硫率99.8%,與生產(chǎn)系統(tǒng)同步運(yùn)行率99%，沒有出現(xiàn)過堵塞、腐蝕，運(yùn)行正常）
6. 氣動(dòng)乳化的耐腐機(jī)理
氣動(dòng)乳化脫硫塔由316L不銹鋼制作，其耐磨、耐腐蝕、耐高溫，耐氯離子濃度＜60000mg/m³。

（316L不銹鋼氣動(dòng)乳化脫硫塔塔體。采用316L不銹鋼的還包括所有循環(huán)漿管、排漿管、脫硫后的凈煙氣管及所有管道的主要部件。）
7. ***節(jié)能的氣動(dòng)乳化
由于氣動(dòng)乳化是強(qiáng)傳質(zhì)脫硫，處理同樣煙氣量、同樣濃度的含硫煙氣，其液氣比不到其他空塔噴淋脫硫的1/2。
低揚(yáng)程、低液氣比，兩項(xiàng)疊加綜合節(jié)能效果明顯，氣動(dòng)乳化強(qiáng)傳質(zhì)、低揚(yáng)程、低液氣比脫硫系統(tǒng)的能耗，僅為空塔噴淋脫硫能耗的1/3。
乳化脫硫塔脫硫后生產(chǎn)含水率10%的二水石膏，已經(jīng)應(yīng)用廣泛，供不應(yīng)求，石膏的銷售收入，能部分抵消脫硫運(yùn)營成本，因此脫硫成本大大降低。
8．吸收系統(tǒng)的工藝流程
煙氣從脫硫塔下部的均氣室進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔的吸收區(qū)，煙氣與循環(huán)液充分傳質(zhì)，煙氣中的SO₂被脫除，脫硫后煙氣經(jīng)除霧后從塔頂離開脫硫塔。吸收了SO₂的漿液落入塔的下部，流入脫硫塔循環(huán)槽，槽中被加入氧化空氣，漿液就地氧化生成石膏。
脫硫塔采用316L不銹鋼制作，確保脫硫塔不會(huì)因腐蝕而停用。脫硫塔的中部是核心部件-氣動(dòng)乳化過濾單元，有16個(gè)過濾單元，每個(gè)高4.5m，內(nèi)含2個(gè)旋流器，2個(gè)強(qiáng)傳質(zhì)乳化層的存在，確保了煙氣中的SO₂能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。脫硫塔的上方為除霧器，用來除去凈化后煙氣中夾帶的水分。除霧器是塔的一部分，除霧器要求氣流速度越小越好，速度小，水滴的旋能小，便于捕捉，設(shè)計(jì)的速度約2.5m/s。
塔下是循環(huán)槽，槽的底部布氧化空氣管，槽內(nèi)設(shè)攪拌器，攪拌器防止循環(huán)漿液沉淀，循環(huán)漿液在循環(huán)槽內(nèi)由脫硫循環(huán)泵送入脫硫塔脫硫，循環(huán)槽開有溢流口。
9．吸收機(jī)理
脫硫塔是系統(tǒng)的核心，氣流在塔內(nèi)過塔高度15m，在塔內(nèi)停留時(shí)間7秒。濕法煙氣脫硫效率由塔的傳質(zhì)能力決定，與液氣二相在塔內(nèi)接觸程度相關(guān)。在塔內(nèi)，SO₂被水吸收，成為亞硫酸（氧化后為硫酸），再與堿性物（或二性物）反應(yīng)生成亞硫酸鹽及硫酸鹽。石灰石脫硫主要產(chǎn)物是石膏。其和反應(yīng)為：
SO₂的吸收：         SO₂ (g) ↔ SO₂ (aq)
SO₂ (aq) + H₂O ↔ H⁺ + HSO₃^-
HSO^3- ↔ H⁺ + SO3^2-
HSO₃的氧化          HSO^3- + ½O₂ ↔ H⁺ + SO4^2-
H⁺ + SO4^2- ↔ HSO^4-
固體CaCO₃的離解        CaCO₃  ↔ CaCO₃ (aq)
Ca(OH)₂ (aq) ↔ Ca²⁺ +2OH^-
中和反應(yīng)                 OH^- + H⁺ ↔ H₂O (aq)
（有水生成，無CO2放出）
結(jié)晶反應(yīng)            Ca²⁺ +SO₄^2- + 2H₂O ↔ CaSO₄·2H₂O(s)
 
 
 
氣動(dòng)乳化脫硫有八大顯著優(yōu)勢(shì)：
⑴高脫硫率：它是目前市場(chǎng)上脫硫率***高的設(shè)備，能針對(duì)各種原煙氣，設(shè)計(jì)脫硫率90%-99.7%之間。
⑵使用期長(zhǎng)：脫硫塔整個(gè)塔體及內(nèi)件，全部采用進(jìn)口316L不銹鋼`制造，能耐高溫、耐磨損、耐腐蝕，設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)10年以上。
⑶低Ph值：整個(gè)脫硫過程，以酸性循環(huán)液運(yùn)行，對(duì)脫硫塔、循環(huán)泵、及閥門管道起到酸洗作用，不至于結(jié)垢堵塞。
⑷低液氣比：脫硫塔的液氣比可以低至噴淋塔的1/5，可以從循環(huán)泵的流量直接體現(xiàn)。
⑸低循環(huán)液壓：氣動(dòng)乳化脫硫塔是以水柱直接布液，沒有噴嘴，少了噴嘴的壓阻，沒有噴嘴結(jié)垢堵塞、腐蝕、磨損導(dǎo)致脫硫塔失效的隱患。
⑹省電節(jié)能：由于低循環(huán)液壓、小流量循環(huán)的雙重因素，使循環(huán)泵等設(shè)備小型化，省電節(jié)能。
⑺脫硫劑不受限制：如石灰、石灰石、電石泥堿性物、堿性氧化物以及工業(yè)廢液等。
⑻管理方便，運(yùn)行可靠：脫硫塔免維護(hù)、免操作、無人值守。