半干法烧结烟气脱硫工艺技术分析

　2 奥地利能源与环境工程公司的Turbosorp 法 （循环流化床技术）

   　 奥地利能源与环境工程公司（AEE 公司）采用 Turbosorp 法（循环流化床技术）加布袋除尘器脱硫 技术，脱除SO2、烟尘和重金属等污染物，可预留脱 硝接口。该工艺主要由烟气系统、湍流器脱硫塔、脱 硫灰再循环系统、吸收剂制备及输送系统、脱硫后布 袋除尘器系统、工艺水系统、终产物收集系统、压缩 空气辅助系统、电气仪表控制系统等组成。Turbosorp 脱硫脱硝系统工艺流程见图2。

该脱硫工艺采用熟石灰作为脱硫剂，同时可 添加少量活性炭以提高脱硫效率。熟石灰是采用 专门的石灰消化器由生石灰消化而得。 石灰消化系统采用卧式双轴搅拌干式 消化器。

    　烧结烟气通过引风机由脱硫塔底部 进入文丘里管，流速增大，并形成循环流 化床体，在脱硫塔底部高温烟气与脱硫 剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步脱 硫反应，主要完成脱硫剂与SO2、SO3 的反 应以及重金属吸附，烟气在脱硫塔内与 脱硫剂反应脱除SO2，从顶部排入布袋除 尘器脱除灰尘，灰尘固体颗粒通过除尘 器下的脱硫灰再循环系统，返回吸收塔 继续参加反应，往复循环。烟气经脱硫塔底部进入，由于气固两相流的作用进行湍流接触，上 升过程中不断形成絮状物向下返回，在激烈湍动中 又不断解体重新被气流提升，形成类似循环流化床 锅炉所特有的内循环颗粒流，使气固间滑落速度高 达单颗粒滑落速度的数十倍。脱硫塔顶部结构进一 步强化絮状物的返回，提高塔内颗粒的床层密度，使 床内Ca/S（离子个数比）值高达50 以上。循环流化 床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质 与传热，为实现高脱硫率提供根本保证。多余的少量 脱硫灰渣通过气力输送至脱硫灰库内，再通过罐车 或二级输送设备外排。

  　  该脱硫技术和除尘工艺具有以下技术特点：无污 水外排；单塔处理能力大；无须防腐措施；脱硫装置对 负荷变化的适应性强。1999 年，奥地利AEE 公司为德 国某厂设计建造了烧结废气回收处理净化装置，主要 由喷淋吸收塔、活性褐煤喷射器和石灰乳喷射器以及 布袋除尘过滤器组成，生石灰经加水形成石灰乳后通 过高达13 000 r/min 的旋转喷射器在吸收塔下部逆 向气流喷射而出，石灰乳与烟气中的硫化物混合发生 化学反应，形成石膏，完成脱硫过程，脱硫后的烟气通 过管道进入布袋除尘器，管道上还安装活性褐煤喷射 器，将褐煤喷入管道与烟气进行混合以脱除二恶英， 烟气进入布袋除尘器后，完成气与尘的分离，尘循环 使用一定次数后外排，用于填埋废旧矿山。Turbosorp 脱硫效果及运行消耗见表2，表3。

   　 1.3 法国阿尔斯通公司的NID 法（脱硫除尘一体 化技术）

   　 NID 脱硫除尘一体化技术是Alstom 公司在20 世纪90 年代初从喷雾干燥法开发而成。该系统是利 用含有CaO 或消石灰的吸收剂与二氧化硫反应生 成CaSO3 和CaSO4，除尘器收集下来有一定碱性的 粉尘与CaO 混合增湿后再进入除尘器入口烟道和 烟箱，反复循环。NID 脱硫除尘系统包括反应器、高 浓度除尘器（ESP 或FF）、混合器、循环灰输送系统 四个核心系统。中国武汉钢铁公司正在进行NID 脱 硫除尘工艺的设计建设。NID 脱硫除尘系统工艺流 程见图3。

　　 从ESP 或FF 等方式的预除尘器出来的高温烧 结烟气进入烟道反应器，加水增湿的循环灰和脱硫 剂在混合器中混合后同时进入烟道反应器。烟道反 应器内形成充满高浓度湿灰和脱硫剂的环境，烟气 迅速降温、增湿。烟气温度降到70 ℃左右，烟气相对 湿度达到约40%， 此时烟气中SO2 与吸收剂 Ca（OH）2 反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。反应后的烟 气携带大量的干燥固体颗粒进入脱硫后的高浓度布 袋除尘器内收集净化，净烟气经过引风机排入烟囱。 除尘器捕集下来的干燥固体颗粒落入灰斗，大部分 经循环灰输送设备再次进入烟道反应器，以便充分 利用吸收Ca（OH）2。少部分排出系统外，形成脱硫 终产物。

   　 NID 工艺特征是脱硫剂的低温度和高比例循 环。NID 脱硫工艺与除尘器组合为一体，结构简单， 设备紧凑，占地面积小、物料循环倍率可达30~50 次 以上。正常情况下脱硫效率达85%以上，具有运行简 单可靠，负荷可调等特点。NID 脱硫除尘一体化技术 为半干法脱硫技术，易形成酸雾的SO3 能被100%脱 除，排烟温度高于露点温度25 ℃以上，不存在酸露腐蚀，现有烟囱不需要任何额外处理，比较适合改造 项目。NID 工艺的核心是其混合器/ 调湿器。通过向 除尘器集尘中加水将灰尘中的平衡水分含量增加几 个百分点。在混合器中水被均匀地加在循环烟尘中， 固体粉尘可自由流动而不黏结，确保了湿尘在烟气 流中均匀分布并吸收SO2。石灰、水、循环烟尘的混 合在烟气流外完成，保证了其在喷入烟气流前混合均匀。