城市郊區濕法煙氣脫硫劑技術變多源污染帶  富液的處理有望得到提升

    濕法煙氣脫硫劑通常存在富液難以處理、沉淀、結垢及堵塞、腐蝕及磨損等等棘手的問題。這些問題如解決的不好，便會造成二次污染、運轉效率低下或不能運行等。
 
（1）富液的處理
    用于煙氣脫硫的化學吸收操作，不僅要達到脫硫的要求，滿足國家及地區環境法規的要求，還必須對洗后SO2的富液（含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等廢液）進行合理的處理，既要不浪費資源，又要不造成二次污染。合理處理廢液，往往是濕法煙氣脫硫煙氣脫硫技術成敗的關鍵因素之一。因此，吸收法煙氣脫硫工藝過程設計，需要同時考慮SO2吸收及富液合理的處理。所謂富液合理處理，是指不能把堿液從煙氣中吸收SO2形成的硫酸鹽及亞硫酸鹽廢液未經處理排放掉，否則會造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸鹽類，廢物資源化，才是合理的處理技術。例如，日本濕法石灰石/石灰——石膏法煙氣脫硫，成功地將富液中的硫酸鹽類轉化成優良的建筑材料——石膏。威爾曼洛德鈉法煙氣脫硫，把富液中的硫酸鹽類轉化成高濃度高純度的液體SO2，可作為生產硫酸的原料。亞硫酸鈉法煙氣脫硫，將富液中的硫酸鹽轉化成為亞硫酸鈉鹽。上述這些濕法煙氣脫硫技術，對吸收SO2后的富液都進行了妥善處理，既節省了資源，又不造成二次污染，不會污染水體。

（2）煙氣的預處理
    含有SO2的煙氣，一般都含有一定量的煙塵。在吸收SO2之前，若能專門設置高效除塵器，如電除塵器和濕法除塵器等，除去煙塵，那是為理想的。然而，這樣可能造成工藝過程復雜，設備投資和運行費用過高，在經濟上是不太經濟的。若能在SO2吸收時，考慮在凈化SO2的過程中同時除去煙塵，那是比較經濟的，是較為理想的，即除塵脫硫一機多用或除塵脫硫一體化。例如，有的采取在吸收塔前增設預洗滌塔、有的增設文丘里洗滌器。這樣，可使高溫煙氣得到冷卻，通常可將120~180℃的高溫煙氣冷卻到80℃左右，并使煙氣增濕，有利于提高SO2的吸收效率，又起到了除塵作用，除塵效率通常為95%左右。有的將預洗滌塔和吸收塔合為一體，下段為預洗滌段，上段為吸收段。噴霧干燥法煙氣脫硫劑技術更為科學，含硫煙氣中的煙塵，對噴霧干燥塔無任何影響，生成的硫酸鹽干粉末和煙塵一同被袋濾器捕集，不用增設預除塵設備，是比較經濟的。

（3）煙氣的預冷卻
    大多數含硫煙氣的溫度為120~185℃或更高，而吸收操作則要求在較低的溫度下（60℃左右）進行。低溫有利于吸收，高溫有利于解吸。因而在進行吸收之前要對煙氣進行預冷卻。通常，將煙氣冷卻到60℃左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有：應用熱交換器間接冷卻；應用直接增濕（直接噴淋水）冷卻；用預洗滌塔除塵增濕降溫，這些都是較好的方法，也是目前使用較廣泛的方法。通常，國外濕法煙氣脫硫的效率較高，其原因之一就是對高溫煙氣進行增濕降溫。
我國目前已開發的濕法煙氣脫硫技術，尤其是燃煤工業鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術，高溫煙氣未經增濕降溫直接進行吸收操作，較高的吸收操作溫度，使SO2的吸收效率降低，這就是目前我國燃煤工業鍋爐濕法煙氣脫硫效率較低的主要原因之一。

（4）結垢和堵塞
    在濕法煙氣脫硫中，設備常常發生結垢和堵塞。設備結垢和堵塞，已成為一些吸收設備能否正常長期運行的關鍵問題。為此，首先要弄清楚結構的機理，影響結構和造成堵塞的因素，然后有針對性地從工藝設計、設備結構、操作控制等方面著手解決。
 
（5）腐蝕及磨損
煤炭燃燒時除生成SO2以外，還生成少量的SO3，煙氣中SO3的濃度為10~40ppm。由于煙氣中含有水（4%~12%），生成的SO3瞬間內形成硫酸霧。當溫度較低時，硫酸霧凝結成硫酸附著在設備的內壁上，或溶解于洗滌液中。這就是濕法吸收塔及有關設備腐蝕相當嚴重的主要原因。解決方法主要有：采用耐腐蝕材料制作吸收塔，如采用不銹鋼、環氧玻璃鋼、硬聚氯乙烯、陶瓷等.

（6）除霧
    濕法吸收塔在運行過程中，易產生粒徑為10~60m的“霧”。“霧”不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，如不妥善解決，任何進入煙囪的“霧”，實際就是把SO2排放到大氣中，同時也造成引風機的嚴重腐蝕。因此，工藝上對吸收設備提出除霧的要求。被凈化的氣體在離開吸收塔之前要進行除霧。通常，除霧器多設在吸收塔的頂部。

（7）凈化后氣體再加熱
    濕法脫硫劑在處理高溫含硫煙氣的濕法煙氣脫硫中，煙氣在脫脫硫系統的結構和堵塞，可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器設置熱交換器結垢和堵塞。其原因是煙氣中的氧氣將CaSO3氧化成為CaSO4（石膏），并使石膏過飽和。這種現象主要發生在自然氧化的濕法系統中，控制措施為強制氧化和抑制氧化。

    目前，我國相當一部分吸收塔尚未設置除霧器，這不僅造成SO2的二次污染，對引風機的腐蝕也相當嚴重，硫塔內被冷卻、增濕和降溫，煙氣的溫度降至60℃左右。將60℃左右的凈化氣體排入大氣后，在一定的氣象條件下將會產生“白煙”。由于煙氣溫度低，使煙氣的抬升作用降低。特別是在凈化處理大量的煙氣和某些不利的氣象條件下，“白煙”沒有遠距離擴散和充分稀釋之前就已降落到污染源周邊的地面，容易出現高濃度的SO2污染。為此，需要對洗滌凈化后的煙氣進行二次再加熱，提高凈化氣體的溫度。被凈化的氣體，通常被加熱到105~130℃。

    一些常見的防止結垢和堵塞的方法有：在工藝操作上，控制吸收液中水份蒸發速度和蒸發量；控制溶液的PH值；控制溶液中易于結晶的物質不要過飽和；保持溶液有一定的晶種；嚴格除塵，控制煙氣進入吸收系統所帶入的煙塵量，設備結構要作特殊設計，或選用不易結垢和堵塞的吸收設備，例如流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結垢和堵塞；選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設備。

    為此，要增設燃燒爐。燃燒爐燃燒天然氣或輕柴油，產生1000~1100℃的高溫燃燒氣體，再與凈化后的氣體混對。這里應當指出，不管采用何種方法對凈化氣體進行二次加熱，在將凈化氣體的溫度加熱到105~130℃的同時，都不能降低煙氣的凈化效率，其中包括除塵效率和脫硫劑效率。為此，對凈化氣體二次加熱的方法，應權衡得失后進行選擇。