[发明专利]干式吸收剂烟气脱硫方法

说明书

本发明属于环境保护技术领域，特别是干式吸收剂烟气脱硫方法。目前，国内外较流行和成熟的烟气脱硫方法为湿法和半干法。这两种脱硫方法虽然能达到脱硫的目的，但由于以下原因使其推广应用受到限制：(1)脱硫装置投资较高，其投资占电站总投资的8-25％；(2)占地面积大，一台220t/h锅炉所用脱硫装置占地面积达1500m²；(3)耗电量高，其用电量约为电站用电量的3-7％；(4)由于脱硫装置是锅炉排烟系统的一部分，一旦发生故障将影响锅炉正常运行；(5)由于采用降温脱硫，升温排烟工序，因而降低了锅炉热效率等。现有的干法脱硫技术虽较上述两种方法有很大改进，但，至今尚无可用于工程方面成熟的干法烟气脱硫装置。传统的干法烟气脱硫技术是向烟气中喷入碱性吸收剂(通常为CaO或Ca(OH)₂)，吸收剂与烟气中的SO₂发生化学反应，生成亚硫酸盐(CaSO₃及少量CaSO₄)，从而达到脱硫的目的。但是，近二三十年耒没有明显的发展，传统的干法脱硫技术发展较慢的主要原因是由于存在以下两个技术难题没有得到解决，致使脱硫效率始终徘徊在20％左右。

1、气/固接触时间长，反应速度慢。

锅炉烟道气的温度通常低于200℃，在此条件下，吸收剂与SO₂只能产生慢速亚硫酸盐化反应，其气/固接触时间至少要4秒钟，而烟气的流速一般为10-15m/s，这就意味着烟气在进入除尘设备之前至少需要有40-60m的烟道，这无论从占地面积，基建投资，还是从烟气温度下降等方面考虑都是不现实的。

2、吸收剂在烟气中分布不均匀。

即使能满足气/固接触时间与反应温度的条件，也难以使吸收剂均匀地悬浮分布于烟气中与SO₂发生反应，由于粒径极小的吸收剂进入烟道后会重新集聚在一起而形成较大的颗粒，使吸收剂的比表面积大幅度减小，活性降低，从而使脱硫效率大大下降。而且，由于吸收剂的粒径增大，自重增加，将很快落到烟道底部。此外，无论在什么位置喷射，也难以保证吸收剂在烟道中均匀地扩散，吸收剂不是聚于烟道一侧，就是仅在烟道的中心。由于以上原因，传统的干法脱硫技术难以在工业中推广应用。

本发明的目的是提出一种新的烟气脱硫方法，该方法能使吸收剂在烟气中分布均匀，反应速度快，从而大幅度提高脱硫效率，并且占地面积小，投资省。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：设计一种干式吸收剂烟气脱硫装置，利用高压静电发生设备，在充电喷粉设备内产生一个高压静电电晕区，当吸收剂通过该区域时，就带上同种静电荷，然后在烟道内适当位置喷入带电荷的吸收剂，(通常用Ca(OH)₂)，吸收剂与烟气中的SO₂发生化学反应，生成GaSO₃及少量CaSO₄颗粒状物质，而后，被后面的除尘设备除去，其反应式如下；

由于烟道气中还含有少量的氧和水分，因此，还可能发生如下反应：

当吸收剂通过喷管喷射到烟气中时，由于吸收剂颗粒都带同种静电荷，因而相互排斥，迅速地在烟气中扩散，呈均匀分布的悬浮状态，每个吸收剂颗粒都充分暴露在烟气中，使吸收剂与SO₂反应的机会大大增加，从而使得脱硫效率大幅度提高。吸收剂带电荷后其活性大大提高，减少了吸收剂与SO₂的反应所需的气/固接触时间，一般在2秒钟内即可完成亚硫酸盐化反应，从而有效地提高了SO₂的去除率。此外，带电荷的吸收剂粒子还能将细颗粒粉尘吸附在自己的表面，形成较大的颗粒，使烟气中粉尘的平均粒径增大，可提高除尘设备对细颗粒粉尘的去除效率。

采用本发明有以下积极效果：

1、脱硫效率高。当烟气中的SO₂浓度在2000mg/Nm³以上时，干式吸收剂烟气脱硫装置的脱硫效率达70-80％；

2、占地面积小。干式吸收剂烟气脱硫装置占地为湿法和半干法脱硫装置的1/20-1/15。如一台220t/h锅炉脱硫用干式吸收剂烟气脱硫装置，其占地面积仅为100m²左右；

3、投资省。干式吸收剂烟气脱硫装置的投资占电站总投资的4％左右；