荷電干式吸收劑噴射法(CDSI)脫硫技術原理
荷電干式吸收劑噴射脫硫系統(CDSI)是美國最新專利技術,它通過在鍋爐出口煙道噴入干的吸收劑(通常用熟石灰),使吸收劑與煙氣中的SO2 發(fa)生反應(ying)產生顆粒物(wu)質(zhi),被后面的除塵(chen)設備除去,從而(er)達到(dao)脫硫的目的。
干式吸收劑噴射是一種傳(chuan)統(tong)技術,但(dan)由于存在以(yi)下兩個(ge)技術問題沒能得到(dao)很好的(de)解決,因此效果不明(ming)顯,工業應用價值不大。
一個技術(shu)難題是反(fan)應(ying)(ying)溫度(du)與滯留時間(jian)(jian),在(zai)通(tong)常(chang)的(de)(de)鍋爐(lu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(低于200℃)條件下(xia),只能產生慢速亞(ya)硫酸鹽(yan)化(hua)反(fan)應(ying)(ying),充分反(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)時間(jian)(jian)在(zai)4秒以上。而煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的(de)(de)流速通(tong)常(chang)為10~15m/s,這樣就需要在(zai)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)進入(ru)除(chu)塵設備之前至少(shao)有40~60m的(de)(de)煙(yan)(yan)道,無論從(cong)占(zhan)地面積還(huan)是煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)下(xia)降等方(fang)面考慮均是不現實(shi)的(de)(de)。
另一個技術難題是即使有足夠長的煙道,也很難使吸收劑懸浮在煙氣中與SO2發生反(fan)(fan)應。因(yin)為粒(li)(li)(li)度再小的(de)(de)吸(xi)收(shou)劑(ji)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)在(zai)進入(ru)煙道后也會重新聚(ju)集在(zai)一起(qi)形成較大的(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li),這(zhe)樣反(fan)(fan)應只發生在(zai)大顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)表面,反(fan)(fan)應概率大大降低;并且大的(de)(de)吸(xi)收(shou)劑(ji)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)會由于自重的(de)(de)原因(yin)落(luo)到(dao)煙氣的(de)(de)底部,對于傳統的(de)(de)干式吸(xi)收(shou)劑(ji)噴射技(ji)術(shu)來說,這(zhe)兩個技(ji)術(shu)難題很(hen)難解決,因(yin)此脫硫效率低,一般在(zai)20%以下,很(hen)難在(zai)工業上得到(dao)應用。
荷(he)電干式(shi)吸收劑噴射脫硫系統利用先進技術使這(zhe)兩個技術難題(ti)得到解(jie)決,從而(er)使在(zai)通常煙氣溫度下的(de)脫硫成為(wei)可能。
其荷電干式吸收劑噴射系統包括一個吸收劑噴射單元 、一個吸收劑給料系統(進料控制器,料斗裝置)及SO2檢測器(qi)和計算機控(kong)制的(de)系(xi)統等。
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吸收劑以高速流過噴射單元產生的高壓靜電暈充電區,使吸收劑得到強大的靜電荷(通常是負電荷)。當吸收劑通過噴射單元的噴管被噴射到煙氣流中時,由于吸收劑顆粒都帶同一符號電荷,因而相互排斥,很快在煙氣中擴散,形成均勻的懸浮狀態,使每個吸收劑粒子的表面都充分暴露在煙氣中,與SO2完全反應機會大大增加,從而提高了脫硫效率,而且吸收劑粒子表面的電暈還大大提高了吸收劑的活性,降低了同SO2完全反應所需的滯留時間,一般在2秒鐘左右即可完成化學反應,從而有效地提高了SO2的去除效率(lv)。工業應用結(jie)果(guo)表(biao)明:當Ca/S比為1.5左右時,系統脫硫(liu)效率(lv)可達60%~70%。
除提高吸收劑化學反應速率外,荷電干吸收劑噴射系統對小顆粒(亞微米級PM10)粉(fen)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)清除(chu)效率(lv)也很有幫助,帶(dai)電(dian)的(de)(de)(de)吸收劑粒(li)(li)子把小顆(ke)粒(li)(li)吸附在自己的(de)(de)(de)表面,形(xing)成較大顆(ke)粒(li)(li),提(ti)高(gao)了煙氣中塵(chen)(chen)粒(li)(li)的(de)(de)(de)平均粒(li)(li)徑(jing),這(zhe)樣(yang)就提(ti)高(gao)了相應除(chu)塵(chen)(chen)設備對亞微米級顆(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)去除(chu)效率(lv)。

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