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3.5 CaSO3的氧化
将吸收塔内循环使用的吸收液的一部分送入氧化塔内氧化。在这一部分吸收液中除了含有CaSO3、CaSO4以外,还含有少量未反应的CaCO3。为了使之全部转变成石膏。一般吸收液送入氧化塔时的PH值控制在3.0-4.5。
氧化塔内 的CaSO3的氧化速率有如下关系式:
0.8VLa(S/C)
Gu=-----------
PLL
式中Gu—被吸收的O2量,g/-(h.m2);
VL—液体流速,m3/(m3.h);
a—t/50,其中t为溶液的平均温度;
S/C—硫与“有效碱”的摩尔比;
PL——溶液密度,kg/m3;
uL—溶液粘度,Pa.S。
另外,若溶液中Mn2或Fe催化剂存在,也可以加速氧化过程的进行。
四、工艺流程及设备选择
4.1 湿式石灰石—石膏法脱硫工艺流程
工艺流程见图6。约90-150度的烟气经冷却器洗涤冷却,大部分粉尘被除去,温度降至50-60度,然后被导入吸收塔。在吸收塔内与灰浆液接触,烟气中二氧化硫反应生成亚硫酸钙等而从气体中除去。经除雾器排气除雾后经烟囱排放。从吸收塔导出的含有亚硫酸钙的吸收液大部分循环使用,其中小部分调节PH值且送入氧化塔内氧化。吸收液中的亚硫酸钙与送入氧化塔的微小空气泡充分接触,氧化成石膏,然后连 同残液一起送到过滤机分离,得到副产品石膏。剩余滤液大部分返回吸收塔。为了防止不纯物质在吸收中蓄集,小部分被排入排水系统,待处理之后排放。
石灰石湿式洗涤法的主要缺点是装置容易积垢堵塞。造成积垢堵塞的固体沉积,主要以三种方式出现:因溶液或料浆中的水分蒸发而使固体 沉积;Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出;CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出,石膏“晶种”沉积在设备表面并生长,形成结垢堵塞。为防止固体沉积,特别是防止CaSO4的结垢,除使吸收器应满足持液量大、气液相同相对速度高、有较大的气液接触表面积、内部构件少、压力降小等条件外,还可以采用控制吸收液过饱和和使用添加剂等方法。
4.2 主要工艺技术参数
主要工艺技术参数如下:
处理烟气量 90-*104Nm3/h
烟气温度(主排烟风机出口) 90-120度
瞬时高温(主排烟风机出口) 150度
SO2入口尝试 <1500mg/Nm3
SO2出口浓度 <100mg/Nm3
脱硫率 >90%
粉尘入口浓度 <100mg/Nm3
除尘排放浓度 <30mg/Nm3
钙硫比 <1.03
脱硫剂 石灰石粉(CaSO3含量>90%)
脱硫剂粒度 90%通过250目
副产物石膏品位 纯度>90%(含水率<10%)
4.3
(1)增压风机。为克服脱硫装置增加压力,置冷却器之前,补偿脱硫装置的压力损失,型式多为静压可调轴流风机。
(2)冷却器。冷却器的作用--是降低排烟温度,以提高吸收塔的脱硫效率;二是除去影响石膏质量的粉尘、氟(F)、氯(CI)等物质。冷却水可使用一般工业用水,也可以使用与吸收系统相同的吸收液。冷却器的形式为二级冷却。冷却器的除尘性能与操作时液气比(L/G有关。冷却塔腐蚀、磨损较严重,因而设计时采取加衬里等措施。
(3)吸收塔。吸收塔是脱硫关键,吸收塔的型式与吸收液的性状和系统的流量有关,各厂商都有各自的特点。
(4)石膏脱水机。型式为真空式过滤器,能力1.5t/h,过滤面积2m2,共2套。
随着环保要求的不断提高,我国烧结厂废气治理技术通过实验研究、生产实践和学习国外先进技术。在不断改进原料条件、生产工艺使废气原始污染物减少的同时,除尘脱硫技术装备水平和效果也在逐步实施,烧结厂脱硫技术的实践,必将推动钢铁企业脱硫技术的进展。(作者:张殿印 王永忠)
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