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二氧化碳与氧化钙 二氧化硫与氢氧化钙

二氧化硫和氢氧化钙(二氧化碳和氧化钙)
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北辰大气讯:半干法烟气脱硫技术是将CaO加水制成Ca(OH)2悬浮液，与烟气反应，去除烟气中SO2、HCl、HF、SO3等气态污染物的方法 。半干法脱硫工艺具有技术成熟、系统可靠、工艺流程简单、耗水量低、占地面积小等优点 。一般脱硫率可超过85% 。目前广泛使用的工艺有两种:旋转喷雾干燥工艺和烟气循环流化床工艺 。
一、旋转喷雾干燥脱硫技术
1.1工艺流程简介
喷雾干燥脱硫技术的吸收剂主要是生石灰和熟石灰；一般采用生石灰(CaO)作为吸收剂，熟石灰浆(Ca(OH)2)是由消化后的生石灰和循环利用的脱硫副产物制成的 。消化过程控制在合适的温度(90-100℃)，使消化后的熟石灰浆(固含量25%-30%)具有很高的活性 。
熟石灰浆液由泵输送到吸收塔顶部的旋转雾化器，在雾化轮接近10000转/分的高速旋转作用下，浆液被雾化成数亿个50μ m的液滴 。未经处理的热烟气进入吸收塔后，立即与强碱性吸收剂液滴接触，烟气中的酸性成分(HCl、HF、SO2、SO3)被吸收，而液滴中的水分被蒸发，成为干法脱硫产物 。
这些干燥后的产品有少量直接从吸收塔底部排出，大部分随烟气收集在吸收塔后面的除尘器中，然后通过机械或气动方式输送，处理后的洁净烟气通过烟囱排出 。根据实际情况，SDA系统还可以回收部分脱硫产物用于制浆，提高吸收剂利用率 。
烟气在喷雾干燥吸收塔中的停留时间一般为10-12S 。吸收塔内的飞灰和脱硫灰大部分被除尘器收集，只有5%-10%的干固体从吸收塔底部排出 。
1.2影响脱硫效率的主要因素
液滴尺寸
液滴尺寸越小，传质面积越大 。但如果液滴尺寸过细，干燥速度会越快，气液反应会变成气固反应，降低脱硫效率 。研究表明，雾化粒径为50um时，脱硫率较高
联系时间
在旋转喷雾干燥脱硫技术中，烟气与脱硫剂的接触时间是通过烟气在脱硫塔中的停留时间来衡量的 。停留时间主要取决于液滴的蒸发干燥时间，一般为10-12S 。降低脱硫塔空塔的流量，延长停留时间，有利于提供脱硫率 。通常空塔的速度是0.2-0.5m/s 。
钙硫比
半干法的钙硫比通常在1.2-2.0之间 。
1.2.4脱硫塔出口烟气温度
半干法脱硫工艺中的一个重要操作参数是近绝热饱和温差(AAST)，即脱硫塔出口烟气温度与烟气绝热饱和温度之差 。AAST越小，脱硫塔出口烟气温度越低，烟气湿度越高，液滴蒸发干燥速度越慢，所需停留时间越长 。一般来说，AAST值为10-25℃ 。对于脱硫率低的系统，可采用较高的AAST值，而对于脱硫率高的系统，应选择较低的值，一般为10-15℃ 。一般脱硫后的烟气温度在65-70℃左右 。
脱硫产品的循环利用
脱硫反应产物中仍有高浓度未反应的Ca(OH)2 。当进入脱硫塔的脱硫灰与脱硫吸收剂的质量比为2: 1时，脱硫率可达80%以上，当循环比达到5倍以上时，影响不再明显 。
二、循环流化床烟气脱硫技术
2.1工艺流程简介
循环流化床烟气脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰回收、除尘器和控制系统组成 。在此工艺中，一般采用干熟石灰粉作为吸收剂，其他能吸收二氧化硫的干粉或浆液也可作为吸收剂 。锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入 。
吸收塔底部装有文丘里装置 。烟气流经文丘里管后，速度加快，并与非常细的吸收剂粉末混合 。颗粒、气体和颗粒剧烈摩擦形成流化床(流速4-6m/s) 。在喷入均匀水雾降低烟气温度的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO4和CaSO4 。
【二氧化碳与氧化钙 二氧化硫与氢氧化钙】脱硫后，携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入回收除尘器 。分离出的颗粒通过中间灰仓返回吸收塔 。由于固体颗粒反复循环数百次，吸收剂利用率高 。
吸收塔流化床内巨大表面积的湍流颗粒为注入水的快速汽化和快速可控降温提供了根本保证，从而创造了良好的化学反应温度条件(露点以上20-30℃)，使二氧化硫与氢氧化钙的反应瞬间转化为离子反应 。
主要化学反应方程式如下:
Ca(OH)2+ SO2=CaSO3 1/2 H2O +1/2 H2O
氢氧化钙+SO3 =硫酸钙1/2 H2O +1/2 H2O
硫酸钙1/2 H2O+1/2 O2 =硫酸钙1/2 H2O
氢氧化钙+二氧化碳=碳酸钙+ H2O
氢氧化钙+二盐酸=氯化钙·二水
2Ca(OH)2+2 HCl = CaCl 2 Ca(OH)2·2H2O
氢氧化钙+2HF =氟化钙+ 2H2O
典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当钙硫比小于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度在70℃左右 。


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