[实用新型]一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减排系统，尤其涉及一种用于减少燃烧过程中的污染物的系统。

背景技术

含硫碳质化合物(尤其是煤)的燃烧导致含有不可接受地高含量的二氧化硫的燃烧后气体。

SO₂减少方法

减少二氧化硫(SO₂)是能量和工业锅炉行业的主要关注，因为酸雨是气态SO₂释放到环境中的产物。为了防止酸雨，相关的法律变得越来越严格，且公司也越来越多由于过度排放SO₂而受到处罚。

二氧化硫是一种无色气体，其可适度溶于水和含水液体中。其主要在燃烧含硫燃料或废物期间形成。一旦释放到大气中，二氧化硫慢慢地反应而形成硫酸(H₂SO₄)、无机硫酸盐化合物和有机硫酸盐化合物。

用于移除二氧化硫的空气污染控制系统大而复杂，且依赖于两种用于移除二氧化硫的主要技术：吸收和吸附。两种方法都依赖于由碱将所吸收的二氧化硫中和成无机盐，以防止硫被排放到环境中。最频繁用于反应的碱包括：石灰石-石灰质的或含白云石的：生石灰和熟石灰-浆或干的；和氢氧化镁-市售的和来自硫代山梨石灰(Thiosorbidime)的副产物；和天然碱。

吸收-吸收处理使用二氧化硫在水溶液中的可溶性将其从气流中移除。一旦二氧化硫已溶解在溶液中而形成亚硫酸(H₂SO₃)，其即与氧化剂反应以形成无机亚硫酸盐(SO₃-)和硫酸盐(SO₄-)。此过程防止所溶解的二氧化硫从溶液中扩散出来且被重排放。接着处理所述溶液以移除硫。

石灰石是最常用于与所溶解的二氧化硫反应的碱。石灰浆被喷到含二氧化硫的气流中。必须谨慎控制在再循环石灰浆和反应产物中的化学反应，以便维持所要的二氧化硫移除效率并防止操作问题。用于二氧化硫控制的湿式洗涤器通常在5到9之间的液体pH水平下操作，以维持高效率移除。湿式洗涤器中的典型二氧化硫移除效率在80％到95％的范围内。

另一类型的吸收系统被称为喷雾器干式洗涤器，其属于一组被称为喷雾干燥器型干式洗涤器的洗涤器。在此情况下，碱性浆在微粒控制装置上游一点处被喷射到热气流中。当浆滴蒸发时，二氧化硫吸收到浆滴中且与所溶解并悬浮的碱性物质反应。

大喷雾干燥器腔室用于确保所有浆滴在进入高效率微粒控制系统之前蒸发干。术语“干式洗涤器”指代进入微粒控制系统的干颗粒的状态。织物过滤器或静电除尘器通常用于高效率微粒控制。

喷雾干燥器型吸收系统的效率类似于湿式洗涤器型吸收系统的效率。这些喷雾干燥器型吸收系统产生干燥的废物流且因此比湿式洗涤器中产生的淤泥容易处理。然而，用于雾化碱性浆的设备是复杂的且可比湿式洗涤器系统需要多得多的维护。与湿式洗涤器相比，喷雾干燥器型吸收系统在更高的气体温度下操作，且对于移除气流中的其它污染物(例如，可凝结的微粒物质)的有效性较低。

湿式洗涤器吸收系统与喷雾干燥器吸收系统之间的选择主要取决于场地特定成本。可用于废物的环保型处理的选择也是为特定应用选择系统类型中的重要考虑因素。两种类型的系统都能够提供高效率的二氧化硫移除。两种类型的系统的安装、操作和维护也都是昂贵的。

吸附一二氧化硫也可由吸附系统收集。在此种类型的控制系统中，干碱性粉末被喷射到气流中。二氧化硫吸附到碱性颗粒表面且反应形成可沉淀离开气流的化合物。熟石灰(氢氧化钙)是最常用的碱；然而，也可有效地使用多种碱。可在较小系统上使用干喷射型干式洗涤器，而并非使用较大较复杂的喷雾干燥器型干式洗涤器。然而，干式喷射系统的效率略微较低，且收集每单位的二氧化硫(或其它酸性气体)需要较多的碱。因此，与吸收系统相比，废物处理要求和成本对于吸附系统来说较高。

一般来说，现有技术吸附方法较昂贵，因为其需要昂贵的器材(包括袋滤室和静电除尘器)；在碱利用率和硫减少中效率较低；且需要特别维护，因为喷射器易于堵塞。

因此，现有技术SO₂吸收和吸附系统以及方法具有昂贵和/或低效率的缺点。因此，需要一种SO₂移除系统和方法来产生易于处理的副产物，实现以高吸附剂利用率从废气中移除多于70％的硫，且降低器材要求(和成本)。

用于减少SOx的炉内吸附剂喷射(FSI)