半干法工藝是利用含有石灰(氧化鈣)的干燥劑或干燥的消石灰(氫氧化鈣)吸收二氧化硫的,這兩種吸收劑都可使用,也可以使用含適當堿性的飛灰。 任何干法煙氣脫硫工藝中,關(guān)鍵的控制參數(shù)都是反應區(qū)內(nèi),即反應器及其后的除塵器內(nèi)的煙氣溫度。在相對濕度為40%至50%時,消石灰活性增強,能夠非常有效地吸收二氧化硫。煙氣的相對濕度是利用給煙氣內(nèi)噴水的方法提高的。在傳統(tǒng)的干法煙氣脫硫工藝中,水和石灰是以漿液的狀態(tài)(不論是否循環(huán))注入煙氣的,但水分布在粉料微粒的表面,水在其中的含量僅占百分之幾。這樣,吸收劑的循環(huán)量比傳統(tǒng)干法煙氣脫硫要高得多。即,用于蒸發(fā)的表面積非常大。進入煙氣的粉料的干燥時間非常短,所以它可以采用比傳統(tǒng)噴霧干燥技術(shù)小得多的反應器。提高了煙氣的相對濕度,足以在典型的干法脫硫操作溫度或高于飽和溫度10℃~20℃(實踐中這一溫度范圍是65℃~75℃)激活石灰吸收劑二氧化硫。 水在增濕攪拌機中加入吸收劑,然后才注入煙氣。半干法技術(shù)的獨到之處是所有的循環(huán)吸收劑都要在攪拌機中增濕,這樣做,可以最大限度的利用循環(huán)吸收劑。經(jīng)過活化和干燥之后,煙氣中干燥的循環(huán)粉料在高效的除塵器,最好是袋式除塵器中被分離出來,進入攪拌機,補充石灰也是在這里加入的。注入攪拌機的水量要保證恒定的煙出口溫度?刂葡到y(tǒng)以煙氣的出入口溫度為基礎(chǔ),以煙氣量為輔助,采用前饋信號控制,并有反饋微調(diào)。出口的SO2也采用類似的方法進行控
制:入口和出口的SO2濃度加上煙氣流量決定石灰的加入速率。副產(chǎn)品收集在除塵器灰斗內(nèi),當達到回斗的最高料位時,副產(chǎn)品溢流排出。
半干法工藝的主要特點:高循環(huán)率、干燥迅速、反應器尺寸小、反應劑的利用率高:
半干法工藝的特點是循環(huán)率高,這意味著最高限度地利用了反應劑。如上所述,高循環(huán)率獲得很大的表面積,供水分迅速蒸發(fā),這使得半干法工藝采用的反應/干燥器比采用噴霧干燥技術(shù)的干法煙氣循環(huán)系統(tǒng)的反應器小得多。
此外,在半干法工藝中,也盡可能少采用復雜的專用設(shè)備:不采用高速旋轉(zhuǎn)霧化器:也不采用需要壓縮空氣的雙流體噴嘴。在攪拌機內(nèi)攪拌循環(huán)物料和反應劑消耗的電力比傳統(tǒng)干法煙氣凈化系統(tǒng)的相應電耗要低得多。對比可知,旋轉(zhuǎn)噴霧器和雙流體噴嘴比半干法的攪拌機復雜得多。采用攪拌機而不采用旋轉(zhuǎn)噴霧器或噴嘴的另一個重要的優(yōu)點是,所有需要操作人員關(guān)照的社備都安排在接近地面的高度,與除塵器公用外罩。這種安排在降低造成價的同時也為維修帶來了便利,此外,本系統(tǒng)也沒有需要特殊泵的漿液輸送系統(tǒng),水是直接加入攪拌機的。高循環(huán)率使系統(tǒng)中循環(huán)的都是干物料。由于沒有沖擊裝置內(nèi)表面的漿液存在,也就不存在煙道接垢的可能。
二、持續(xù)的發(fā)展
1、半干法+靜電除塵器
有一些情況下,最好用靜電除塵器作為半干法的除塵器。對這種組合已作了一些研究與發(fā)展,包括空氣動力學模擬研究,中試和實際化學機理研究。
試驗表明,采用靜電除塵器的半干法的脫硫效率要低幾個百分點,準確的差值與實際運行條件有關(guān):SO2濃度,氯化物含量等。舊廠改造時,采用靜電除塵器的半干法很有用。已有的靜電除塵器可作為半干法+靜電除塵器的一部分。許多情況下,可能需要增加收塵面積,但是,由于粉塵的比電阻在半干法中大大降低,也許已有的靜電除塵器已能完全滿足要求。
如果采用靜電除塵器,半干法裝置的配置應與采用袋式除塵器時有所不同。反應器應作為靜電除塵器的入口煙道的組成部分。這就是說,循環(huán)飛灰要送回到靜電除塵器的入口。飛灰要經(jīng)過攪拌機后,才能分布到反應器通道里。