动力波除尘洗涤技术的国内外研究和应用

作者：上海情报服务平台 路炜 编译

欢迎访问e展厅 展厅 3 环保设备/水处理设备展厅 噪音控制, 紫外线杀菌器, 反渗透装置, 粉尘过滤器, 除尘器, ... 动力波洗涤是国际烟气净化领域的一项先进技术，在国外已广泛应用于冶金、建材、化工、食品等行业。它使气体通过一个强烈湍动的液膜泡沫区，在泡沫区由于液体表面积大而且迅速更新，强化气液传热、传质过程。目前国外已有近两百套动力波洗涤装置被用于废酸回收、煅烧炉、发烟硫酸、粉煤锅炉、水泥、废气燃烧等40多个不同的生产场合。本文将对动力波洗涤技术的国内外研究和应用作简单回顾。 美国Monsanto Enviro-Chem公司James, R. Myers报道，1990年在美国华盛顿Everett的一座基于NH3的亚硫酸盐造纸厂安装了一个动力波逆喷射除尘装置，设计用于处理230,000 Am3/h气体，除去某回收锅炉的残余SO2和颗粒。逆喷射除尘装置采用NaOH控制PH，吸收SO2，使其浓度从150ppm减少到6ppm。颗粒的除去延长了下游纤维床除雾器的工作寿命[1]。 1994年美国EMMER WAYNE W申请的专利US5512097揭示：将废气通过逆喷射洗涤器从而除去酸性气体如SO2。逆喷射洗涤器中包含分散均匀的石灰石悬浮液，作为吸收介质。该方法特别适合于水泥制造厂[2]。 1998年美国Monsanto Enviro-Chem公司Koskolos Barb介绍，动力波逆喷射除尘技术可以在一个容器中淬冷水泥窑产生的热进气，吸收其中的酸性气体，并脱除其中的颗粒。动力波除尘器采用大口径、无堵塞的喷头，以便适合于浆料处理[3]。 2005年Monsanto Enviro-Chem公司Steven F Meyer等人从脱除机理、操作条件、设计因素、材料选择等方面介绍了该公司的动力波(Dyna Wave)逆喷洗涤塔技术。该技术用于炼油厂催化裂化（FCC）尾气的除尘与脱硫，其效率均在99％以上。逆喷头是无堵塞专利设计，一般喷嘴口径为76～150mm，对炼油厂所用的喷头，其直径可在200～350mm，采用耐磨的碳化硅材料制成，使逆喷塔能处理固体含量高，或污脏、粘稠的循环吸收液。采用了大口径的喷头，对处理FCC尾气这种大流量的含硫废气，动力波逆喷塔通常只需要l～3个喷头即可，而其他脱硫技术设计往往需要几十个甚至上百个喷头[4]。 2003年云南锡业股份有限公司环保部张成明在对锡冶炼烟化炉烟气性质分析的基础上，探讨目前用于烟化炉SO2治理设备的运行情况及存在缺陷，介绍动力波洗涤器在云锡公司3^#烟化炉SO2烟气治理中的运用情况。采用动力波洗涤技术，以石灰石乳为洗涤剂，二氧化硫去除率68.9～87.2%，设备阻力1.3-2.0kPa，二氧化硫烟气净化效果较好[5]。 2004年云南铜业股份有限公司申请的中国专利CN200410021942.4“动力波洗涤器运用于氨-酸法SO2尾气吸收工艺”提出一种动力波洗涤器运用于氨-酸法SO2尾气吸收工艺：含SO2尾气接入动力波洗涤器的逆喷管，烟气自上而下流动，循环液由母液循环泵经上液管送入逆喷管，从喷头自下向上与气流方向逆向喷出，气液逆向碰撞形成泡沫区，液气比为0.005m3/Nm3气体，逆喷管气速为20m/s，喷头压力15～20kPa，尾气经母液吸收SO2后，由动力波洗涤器出口管排除，循环液由从母液产出管排出，气量可在50％～120％范围内波动，而泡沫区变化不大，操作弹性大，SO2吸收率可达到95％以上，采用了动力波洗涤器后可以取消混合分解、中和两个工序，简化工艺流程，节省投资[6]。 我国现有工业燃煤设备4O万台，煤炭消费总量为世界第一，每年向大气中排放大量SO2和粉尘，环境污染严重。2005年湘潭大学化工学院黄笃树等人介绍了动力波逆向喷射洗涤器的构造及基本原理，设计并优化了其喷头结构，将其用于烟气脱硫，取得了较好的效果。动力波逆向喷射洗涤器装置中的洗涤筒由有机玻璃制成，直径为52mm，喷嘴直径为4mm，其关键部件是液体喷嘴(内含旋转片)，为自行设计，由于口径大，故循环洗涤液中即使有较高的固含量(可达20％)，运行中也不会堵塞。考察了洗涤液pH、烟气中SO2含量、液气比等因素对脱硫率的影响，确定了最佳操作条件：采用石灰水作为洗涤液时的烟气脱硫率的影响，在pH为9.2､液气比为0.024条件下，脱硫率可达到90％[7]。 2005年南昌有色冶金设计研究院葛帅华等人分析了动力波洗涤技术在硫铁矿制酸中应用的可行性，以黄麦岭磷化工集团公司120kt／a硫铁矿制酸的应用实例，阐述了净化工段动力波洗涤系统的技术特点，介绍了动力波洗涤系统设计、调试及运行问题的处理方法。1年来的运行情况表明：动力波洗涤塔的气相阻力可满足硫铁矿制酸系统的要求，其降温、除尘效果明显优于增湿塔，且能节省设备投资，缩短现场施工工期[8]。 2004年房汉华申请的中国实用新型专利CN200420007640.7公开了一种烟囱组合式动力波烟气温法脱硫装置。进液管端头下侧有喷嘴。底座上有烟囱和烟道，烟囱与烟道连接，烟囱内壁上以涂层方式设置保护层；底筒上有导流筒、导流筒上有悬浮筒、悬浮筒上有沉降筒，底筒一侧有进烟筒、进烟筒内底部有废液管，悬浮筒腰部一侧焊接进液管；底筒、导流筒、悬浮筒、沉降筒、进烟筒、废液管、进液管共同构成动力波洗涤器；以烟道与进烟筒吻合、进液管穿透保护层和烟囱、沉降筒的外翻边扣在保护层上的方式由动力波洗涤器与烟囱内的保护层及烟道相安装；动力波洗涤器底部与底座间、动力波洗涤器外壁与保护层间均以塞入方式塞装保温层。用于对烟气的脱硫及消烟除尘，具有效率高、费用低、易制作等特点[9]。 参考文献： [1] James, R. Myers. Application of DynaWave scrubber for particulate and sulfur dioxide control in a chemical recovery boiler. IPPTA, (Conv. Issue), 135-138 (English) 1996 [2] Removal of sulfur oxides from waste gases by scrubbing with an aqueous slurry of finely comminuted limestone. US5512097（申请日1994.12.07授权公告1996.04.30） [3] Koskolos, Barb. Unique slurry scrubber for cement kilns. International Cement Journal, (2), 54-55 (English) 1998 [4] Steven F Meyer, Linda K Wibbenmeyer, Kanson Xue. 炼油厂FCC尾气的脱硫除尘新技术——动力波逆喷洗涤塔. 炼油技术与工程.2005,35(2).-25-29 [5]张成明. 云锡公司烟化炉烟气SO2治理实践. 有色金属.2003,55(B03).-170-173 [6]动力波洗涤器运用于氨-酸法SO2尾气吸收工艺. CN200410021942.4 （申请日：2004.02.27公开日：2005.01.05） [7]黄笃树 周大军. 用动力波逆向喷射洗涤器脱除烟气中的二氧化硫.化工环保.2005,25(5).-406-408 [8]葛帅华 曹霞. 动力波洗涤技术在硫铁矿制酸中的应用. 硫酸工业.2005(6).-33-36 [9]烟囱组合式动力波烟气湿法脱硫装置. CN200420007640.7（申请日：2004.03.31授权公告日：2005.03.09）(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (7/4/2006)