2014年環保工程師污染物凈化系統輔導資料(4)
反應機理
煙氣循環流化床脫硫技術是固體流態化技術在煙氣脫硫中的應用、脫硫塔是煙氣脫硫系統的主體設備,在脫硫塔內,脫硫劑、脫硫產物、煙氣之間互相混合、傳熱、傳質十分強烈,使脫硫劑充分反應,研究表明:脫硫塔內有98%的床料參與循環。通過脫硫劑的多次再循環,使脫硫劑與煙氣接觸時間增加,提高了脫硫劑的利用率。
循環流化床內的脫硫反應和硫漿滴的干燥密切聯系,通常把漿滴的干燥過程分為3個階段,恒速干燥階段,降速干燥階段和擬平衡階段。
在擬平衡階段,顆粒表面只剩下結合水分,不能再維持離子反應,反應成氣。固反應,傳質阻力全部在固體層上,這時蒸發面從固體表面逐漸向里推進,傳熱與傳質阻力顯著增加,蒸發的水經過固體轉移到氣流中,直到液滴含濕量與周圍煙氣含濕量達到平衡,SO2和脫硫劑的反應已經變成了氣固兩相反應,脫硫效率很低。
循環流化床煙氣脫硫裝置的反應塔內,固體顆粒物充滿整個空間,新鮮的石灰漿液通過結構簡單的噴嘴噴出,大部分漿滴分散附著在塔內循環的固體顆粒物上。漿滴隨著固體顆粒物的運動,邊流動,邊干燥,邊進行脫硫反應;同時由于有顆粒間的摩擦,使得顆粒界面不斷更新,提高了吸收劑的利用率。反應后的脫硫產物、飛灰和未完全反應的脫硫劑,通過高效分離裝置,再返回反應器內循環利用。
脫硫塔內生成產物主要有亞硫酸鈣、硫酸鈣。
主要性能設計參數及性能影響因素
①進料Ca/S摩爾比
②近絕熱飽和溫度
③脫硫塔徑、塔高及煙氣流速
④塔內煙氣流速對循環無聊的影響計算
⑤固體顆粒物濃度
在循環流化床煙氣脫流中,由于固體顆粒物的多次循環,脫硫塔內實際的Ca/S遠大于進料Ca/S,從而使脫硫袋置在較低的進料Ca/S條件下,維持較高的脫硫效率。
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