我公司积累湿式烟气脱硫除尘吸收塔运行经验，及近年来国内外的发展趋势，运用旋流SO2射流压力雾化专利技术（专利号：200730028055.4），研制的喷淋雾化脱硫装置，它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。在喷淋塔内部吸收剂浆液喷雾形成较大气液接触界面，烟气与液体雾粒逆流，在雾粒降落过程中吸收SO2并落在下部循环池。烟气向上流动，经除雾装置脱除去其携带的雾粒后排出塔外。
该工艺综合石灰法与钠碱法的特点，解决了石灰法的塔内易结垢的问题，并具备钠碱法吸收效率高的优点。
一、工艺流程介绍
多管旋风除尘器（预除尘，除去大部分粗颗粒粉尘，根据用户条件或烟气原始参数选择可用可不用）来的烟气经增压风机加压（在全压有余量可不用）之后，进入文丘里喷淋雾化装置的收缩管，气流速度增大，至喉管时流速达到最大。在喉管处加入的洗涤水被高速气流冲击，形成液滴并发生雾化，尘粒被润湿。在尘粒之间以及液滴与尘粒间发生碰撞和凝聚。在扩散管，气流速度锐减，便于形成较大的含尘雾粒。（当洗涤水中加有碱液时（PH值≥12），碱液良好的雾化，当二氧化硫气体通过时候，能够很好的与碱液混合反应，达到脱硫的效果）。此后烟气进入喷淋塔筒体，在喷淋塔内部上升阶段（流速在1.5-2m/s）与吸收剂浆液喷雾形成较大气液接触界面，烟气与液体雾粒逆流充份接触，在雾粒降落过程中吸收SO2 并捕润尘粒，湿润的尘粒向下流入脱硫塔底部，从溢流孔排出进入沉淀池。在筒体内上升的净化后的气体经过气水分离器除雾脱水，完成整个除尘脱硫程序，之后通过筒体上部锥体部分引出。含尘废液通过筒体底部溢流孔排入沉淀池，（溢流孔有水封设计防止漏气，并设有清理孔便于进行筒体底部清理）经沉淀（除灰）并加碱（再生）后循环使用。
同时，为了方便脱硫系统的检修和应付紧急情况，有条件情况下可并建一旁路烟道。
二、工艺流程化学反应原理
此处主要涉及的是含尘废液的循环再生问题，可按用户的脱硫要求及运行费用分为“钠-钙双碱法”及“纯碱单碱法”两种方法，钠-钙双碱法是利用纯碱脱硫，消石灰重生的方法减少纯碱的使用，但向较纯碱单碱法需增设一个重生池及一套重生池搅拌装置；纯碱单碱法则较为简单，在清水池内定时加入纯碱即可达到脱硫效果。
1. 钠-钙双碱法 主要化学方程式如下
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
在塔内吸收SO2
Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2 （1）
Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 （2）
2NaOH＋SO2＝Na2SO3+H2O （3）
其中式（1）是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方程，式（2）是运行过程的主要反应式，式（3）是再生液PH较高时的主要反应式。
用消石灰再生
Ca（OH）2＋Na2SO3+1/2H2O＝2NaOH＋CaSO3·1/2H2O
Ca（OH）2＋2NaHSO3＝Na2SO3＋CaSO3·1/2H2O＋3/2 H2O
在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca（OH）2 反应从而释放出［Na＋］，［SO32-］与［Ca2＋］反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na＋］得到再生。Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带也一些，被烟气中氧气氧化会有损失，因而有少量损耗）
再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。
2. 纯碱单碱法 主要化学方程式
Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2 （1）
Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 （2）
其中式（1）是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方程，式（2）是运行过程的主要反应式
三、工艺特点
与其它脱硫工艺相比，喷淋雾化脱硫工艺原则上有以下优点：
1)、 运用旋流射流技术、压力雾化和文丘里管技术，设备阻力小
2)、 用钠碱液脱硫，循环水基本上是[Na+]的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；
3)、 吸收剂的重生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；
4)、 钠基吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比1：1-2，达到较高的脱硫效率；
四、技术特点
我公司已经在多个项目上已经应用成熟的多管除尘+喷淋雾化脱硫工艺技术。较之其它脱硫工艺，该工艺具有以下优点：
1）、具有最佳的性价比。该工艺技术与国内外其它脱硫技术相比脱硫效率达到75-90%，而且液气比远远低于其它钙法技术。具有工艺流程简单，投资省、综合运行成本低的特点。脱硫后的烟气SO2排放可以在高浓度情况下完全满足环保排放要求，并且烟气含尘量进一步减少，可以实现花钱少、办实事的目的；
2）、该工艺在燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果非常好，这已从多个项目中得到了证实；
3）、技术成熟，运行可靠性高。该工艺技术烟气脱硫装置投入率为90%以上，系统主要设备很少发生故障，因此不会因脱硫设备故障影响正常生产系统的安全运行；
4）、对操作弹性大，对煤种变化的适应性强。该技术用碱液作为脱硫剂，工艺吸收效果好，吸收剂利用率高，可根据炉窑煤种变化，适当调节pH值、液气比等因素，以保证设计脱硫率的实现；
5）、再生和沉淀分离在塔外，大大降低塔内和管道内的结垢机会；
6）、钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；
7）、正常操作下吸收过程无废水排放；
8）、灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；
9）、脱硫渣无毒，溶解度极小，无二次污染，可考虑综合利用；
10）、钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资；
11）、石灰作再生剂(实际消耗物)，运行成本低。
12）、可以用废碱液作为脱硫剂，进一步降低成本。
13）、工艺简单，比较适用于中小型工业锅炉和炉窑配套使用。
五、除尘脱硫系统各项性能参数
|
序号 |
技术指标 |
单位 |
技术参数 |
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1 |
除尘脱硫系统总压力损失 |
Pa |
～2200 |
|
陶瓷多管除尘器(有条件情况下使用) |
Pa |
～900 |
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喷淋雾化脱硫装置 |
Pa |
～1300 |
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烟风道 |
Pa |
|
|
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2 |
循环液气比 |
L/Nm3 |
1～3 |
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3 |
SO2脱除率 |
% |
75～90 |
|
4 |
除尘效率 |
% |
≥98 |
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5 |
烟气排放浓度 |
mg/m3 |
≤200 |
|
6 |
林格曼黑度 |
级 |
＜Ⅰ级 |
|
7 |
出口烟气温度 |
℃ |
50-80 |
|
8 |
消耗 |
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|
脱硫剂（Na2CO3）（规定品质） |
kg/h |
根据要求计算 |
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|
工业水（规定品质） |
m3/h |
根据要求计算 |
|
|
电力（BMCR工况设备耗电量） |
kW.h |
根据要求计算 |
|
|
9 |
除尘脱硫塔设计压力 |
Pa |
6000 |
|
10 |
BMCR时烟气空塔流速 |
m/s |
1.5-3 |
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11 |
陶瓷多管除尘器尺寸 |
mm |
根据要求设计 |
|
脱硫塔直径 |
m |
根据要求设计 |
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脱硫塔高度 |
mm |
根据要求设计 |
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|
脱硫塔壁厚 |
mm |
根据要求设计 |
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脱硫塔本体材质 |
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Q235 +内衬花岗岩 |
六、除尘脱硫系统组成
本脱硫系统由陶瓷多管除尘器主体、循环池、循环泵、文丘里段、除尘脱硫塔主体、接管、喷嘴及所有内件、除雾装置、操作平台、爬梯及电气控制系统、外部风机、烟风道、旁路烟道（有条件情况下）等组成。
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