隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使我們對(duì)能源的需求越來越多，伴隨能源的加速利用其中煤炭的利用為廣泛[1]，煤炭的大量直接燃燒造成的污染物排放急劇增加，以煤為主的能源造成排放嚴(yán)重，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染，實(shí)施減排技術(shù)并進(jìn)行排放總量排放是我國持續(xù)發(fā)展的迫切要求。

        1 濕法脫硫工藝脫硫塔類型

        1.1 噴淋塔

        原理：脫硫塔吸收液在噴淋塔內(nèi)經(jīng)噴嘴霧化，液體與煙氣充分接觸吸收并除去其中的；脫硫效率可達(dá)到95%以上，該塔的有點(diǎn)有結(jié)構(gòu)先對(duì)簡(jiǎn)單，操作難度小，壓損小，系統(tǒng)阻力小，脫硫過程中除塵降本一并操作。缺點(diǎn)是氣液很難充分接觸，混合不均勻，噴嘴易結(jié)垢堵塞等。

        1.2 填料塔

        原理：吸收液在填料塔內(nèi)沿著填料表面向下流動(dòng)形成液膜，與煙氣接觸后吸收并去除其中的脫硫效率達(dá)到95%以上，其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)填料的選擇可以多樣化，耐腐蝕，耐高溫，耐持久性，操作彈性大，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是易形成液泛，自控水平較低，填料檢修麻煩，系統(tǒng)阻力大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，效率較低，較難清洗。

        1.3 鼓泡塔

        原理：吸收漿液在塔底以液層形式存在，通過鼓泡反應(yīng)器將煙氣鼓入，形成泡狀，氣液接觸后吸收并去除其中的SO2，其脫硫效率高達(dá)95%以上，其優(yōu)點(diǎn)為成本低，耐腐蝕，較其他形式脫硫塔，吸收容量大，氣液接觸時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。缺點(diǎn)是空塔氣速低，只適用于中小量煙氣，塔底液較多時(shí)，壓損大，系統(tǒng)阻力較大，耗能增加。

        1.4 板式塔

        原理：脫硫漿液逐板往下，煙氣逐板往上，逐流接觸后吸收并除去其中的SO2。脫硫效率高達(dá)95%以上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，空塔氣速高，處理氣量大，脫硫過程中除塵降溫一并操作，維護(hù)保養(yǎng)方便。缺點(diǎn)是制造工藝要求高，安裝嚴(yán)謹(jǐn)，操作彈性小，容易發(fā)生偏流側(cè)流，效率降低。

        1.5 液柱塔

        液柱塔作為一種新興的脫硫塔型，其特點(diǎn)為氣液接觸比較充分，脫硫的效率較高，煙氣進(jìn)入塔后在上升過程中穿過吸收液區(qū)域，其反應(yīng)區(qū)域是含有脫硫劑的循環(huán)吸收液在塔的中部向上噴射，通過逆流與煙氣順流的液柱相接觸，然后在頂部分離，后形成自上而下與煙氣逆流的液滴，液柱塔中的液滴的平均直徑要比噴淋塔中的大，而且，在整個(gè)氣液流場(chǎng)中，液滴的分離和聚集不停的交替。

        2 脫硫塔的設(shè)計(jì)理論原理

        脫硫塔的理論設(shè)計(jì)主要原理是雙膜原理，根據(jù)雙膜原理將噴淋塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)模擬出來，據(jù)此可推算出出該塔的高度直徑等重要數(shù)，理論上，脫硫塔的設(shè)計(jì)高度是由傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)決定，而操作線和平衡線的相對(duì)位置受液氣比影響。脫硫塔本體的外形尺寸主要由塔體的、反應(yīng)液的體積、吸收及除霧區(qū)的高度。其尺寸的大小由進(jìn)氣量、煙氣的流速、液氣比、噴淋層數(shù)等來確定[3]。

        2.1 操作線和液氣比

        目前噴淋塔絕大部分為氣液逆流的操作，塔內(nèi)煙氣向上進(jìn)行流動(dòng)，吸收液滴向下滴落，充分增加氣液接觸面積，這里我們?cè)O(shè)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù)x，在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)y，那么可以得到：

        （1-1）

        （1-2）

        根據(jù)物料衡算原理我們可以得到操作線方程：

        （1-3）

        吸收劑流量， 載氣流量，

        2.2 吸收區(qū)高度

        一般來說，煙氣總量一定，隨工作負(fù)荷變化而小范圍波動(dòng)，但影響不大，而在一定脫硫效率的要求下，脫硫塔高度一定，當(dāng)煙氣量增大時(shí)，我們只需將脫硫塔直徑增大，那么吸收區(qū)的理論計(jì)算公式為：

        （2-1）

        （2-2）

        （2-3）

        （2-4）

        其中： H0— 傳質(zhì)單元高度，m

        表示傳質(zhì)單元數(shù)，數(shù)值為煙氣進(jìn)出口濃度差與平均推動(dòng)力的比值，作為一個(gè)衡量煙氣中吸收難易程度的度量，完成既定吸收量的塔高隨該值變大而變大，影響吸收區(qū)理論設(shè)計(jì)高度的因素主要有： 煙速、液氣比、吸收液值等內(nèi)在參數(shù)，除此之外，還包括吸收塔的塔徑，結(jié)構(gòu)等外在參數(shù)。

        2.3 填料塔直徑計(jì)算

        填料塔的直徑DT計(jì)算主要是根據(jù)煙氣的總流量Q和煙氣流速μ，公式如下：

        其中： 直徑，m Q— 煙氣流量， μ-煙氣流速，

        2.4 填料層壓力降的計(jì)算

        ，與填料的尺寸、堆放、類別方式有關(guān)，且隨兩相的流速而變化。可用為簡(jiǎn)單實(shí)用的公式來計(jì)算：

        式中：

        2.5 填料層高度計(jì)算及塔高的確定

        ：

        令（氣相傳質(zhì)單元高度），（氣相傳質(zhì)單元數(shù)）

        ，：

        ；；。

        煙氣流速我們一般用泛點(diǎn)氣速法、氣相動(dòng)能因子法或氣相負(fù)荷因子法等確定，這里我們選用泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算：

        ——空塔液泛氣流速度，m/s g——重力加速度，kg/m3

        ρc——?dú)庀嗝芏龋?ρL——液相密度，kg/m3

        μL——液相粘度， qmL——液體質(zhì)量流量

        qm，G——?dú)怏w質(zhì)量流量

        漿液面高度a

        漿液池容積V1

        VN ——標(biāo)準(zhǔn)煙氣濕態(tài)體積，Nm3/h ——液氣比 t1——漿液循環(huán)停留時(shí)間

        3 總結(jié)

        填料塔中的填料增加了煙氣與漿液接觸的時(shí)間，增加了氣液的接觸面積，但由于填料的存在，結(jié)垢嚴(yán)重，且清理起來也較困難，運(yùn)行和維護(hù)比較麻煩。鼓泡塔氣液接觸時(shí)是將氣相高度分散到液相中，氣液傳質(zhì)較充分，傳質(zhì)的效率高，但煙氣阻力大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，容易結(jié)構(gòu)堵塞。液柱塔的脫硫反應(yīng)區(qū)域內(nèi)，液柱向上噴射同時(shí)發(fā)散低落，吸收劑液滴之間不斷碰撞，又會(huì)產(chǎn)生新的表面，又由于液柱是根據(jù)氣流是在脫硫反應(yīng)塔內(nèi)的流場(chǎng)分布的[4]，從而氣流能夠充分地和吸收劑液滴發(fā)生反應(yīng)，又由于噴淋塔和液柱塔是空塔，阻力小，不易結(jié)垢。

1. FRP 吸收塔噴 淋 管 

經(jīng)過多年研究在FGD系統(tǒng)FRP噴淋管國產(chǎn)化方面擁有專有技術(shù),可以替代同類進(jìn)口產(chǎn)品,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,使吸收塔關(guān)鍵設(shè)備FRP噴淋管造價(jià)大幅降低并縮短了施工周期。  產(chǎn)品規(guī)格：DN10-DN4000，可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)  壓力：4.0Mpa以下  耐溫:220℃以下  耐磨層厚度大于2.5mm  顏色: 
黑色 綠色 淡黃色  與噴嘴連接方式: 法蘭 膠接

2. FRP 漿 液 輸 送 管 

玻璃鋼耐磨管道在濕法脫硫塔外石灰膏漿液輸送管道系統(tǒng)中是鋼襯膠管道的理想替代材料。（丁基橡膠容易老化和脫落而造成腐蝕及管道堵塞）
和鋼襯膠管道相比，玻璃鋼耐磨管道具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）、安裝方便
玻璃鋼有著輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，密度只有鋼的1/4，連接方式有法蘭連接、承插膠接等方便快捷。
（2）、價(jià)格優(yōu)勢(shì)
同等規(guī)格的玻璃鋼耐磨管道價(jià)格只是鋼襯膠管道的75-90%。
（3）、無需保溫

玻璃鋼本身是一種熱的不良導(dǎo)體，其熱傳導(dǎo)系數(shù)只有0.48W/m 
℃

各種材料的性能比較
材質(zhì)項(xiàng)目 纖維纏繞玻璃鋼 鋼 PVC
熱膨脹系數(shù)（10-6/℃） 11.2 12.3 
60-80
熱傳導(dǎo)系數(shù)（W/m ℃） 0.48 11 
30.21
用在塔外石灰石和石膏漿液的管道系統(tǒng)不需要外保溫層，不僅節(jié)省工程投資，而且提高工程進(jìn)度。
（4）、維護(hù)保養(yǎng)方便
玻璃鋼耐磨管道無需維護(hù)，維修很方便，不需要外防腐，而鋼襯膠管道不僅維修困難而且還需要定期做外防腐處理。
（5）、壽命優(yōu)勢(shì)

玻璃鋼管道的使用壽命可達(dá)20年

除霧器（demister/mist eliminator）主要是由波形葉片、板片、卡條等固定裝置組成，在濕法脫硫，吸收塔在運(yùn)行過程中，易產(chǎn)生粒徑為10--60微米的“霧”，“霧” 不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、二氧化硫等，同時(shí)也造成風(fēng)機(jī)、熱交換器及煙道的玷污和嚴(yán)重腐蝕，因此，濕法脫硫工藝上對(duì)吸收設(shè)備提出除霧的要求，被凈化的氣體在離開吸收塔之前要除霧。除霧器噴嘴是除霧系統(tǒng)的主要部件之一，除霧器噴嘴主要是采用優(yōu)質(zhì)的塑料制成，具有極高的耐磨性，使用壽命長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）除霧效率。指除霧器在單位時(shí)問內(nèi)捕集到的液滴質(zhì)量與進(jìn)入除霧器液滴質(zhì)量的比值。除霧效率是考核除霧器性能的關(guān)鍵指標(biāo)影響除霧效率的因素很多，主要包括煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。

除霧器布置形式通常有：水平型、人字型、V字型、組合型等大型脫硫吸收塔中多采用人字型布置，V字型布置或組合型布置（如菱形、X型）。吸收塔出口水平段上采用水平型。

布置形式

（2）系統(tǒng)壓力降。指煙氣通過除霧器通道時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失，系統(tǒng)壓力降越大，能耗就越高。除霧系統(tǒng)壓降的大小主要與煙氣流速、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間距及煙氣帶水負(fù)荷等因素有關(guān)。當(dāng)除霧器葉片上結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)壓力降會(huì)明顯提高，所以通過監(jiān)測(cè)壓力降的變化有助于把握系統(tǒng)的狀行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。

（3）煙氣流速。通過除霧器斷面的煙氣流速過高或過低都不利于除霧器的正常運(yùn)行，煙氣流速過高易造成煙氣二次帶水，從而降低除霧效率，同時(shí)流速高系統(tǒng)阻力大，能耗高。通過除霧器斷面的流速過低，不利于氣液分離，同樣不利于提高除霧效率。此外，設(shè)計(jì)的流速低，吸收塔斷面尺寸就會(huì)加大。投資也隨之增加。設(shè)計(jì)煙氣流速應(yīng)接近于臨界流速。根據(jù)不同除霧器葉片結(jié)構(gòu)及布置形式，塔內(nèi)設(shè)計(jì)流速一般不超過4m/s。

（4）除霧器葉片間距。除霧器葉片間距的選取對(duì)保證除霧效率，維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。葉片間距大，除霧效率低，煙氣帶水嚴(yán)重，易造成風(fēng)機(jī)故障，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)非正常停運(yùn)。葉片間距選取過小，除加大能耗外，沖洗的效果也有所下降，葉片上易結(jié)垢、堵塞，終也會(huì)造成系統(tǒng)停運(yùn)。葉片間距根據(jù)系統(tǒng)煙氣特征（流速、SO2含量、帶水負(fù)荷、粉塵濃度等）、吸收劑利用率、葉片結(jié)構(gòu)等綜合因素進(jìn)行選取。 

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