旋流板塔湿法脱硫除尘技术

旋流板塔的主要特点
　　*传质、传热效果好，气相单板效率(EMV)可达50%；多块旋流塔板的脱硫效率可达90%以上
　　*防堵性能好、操作弹性宽、适用范围广、操作管理方便
　　*气液负荷高，雾沫夹带少
　　*塔板压降低，系统阻力小；运行费用低
　　*除尘性能好，可达98%以上
　　以旋流板塔作为吸收塔以应用于各种烟气脱硫技术中，例如：双碱法、氧化镁法、简易石灰/石膏法、简易烟气脱硫除尘一体化工艺等。
　　旋流板塔工作原理
　　旋流板塔工作时，烟气由塔底从切向高速进入，在塔板叶片的导向作用下旋转上升。逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。液滴在气流的带动下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，经过溢流装置流到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附，并受离心力作用甩到塔壁而除去，从而具有较高的除尘除雾效率。本公司设计的特殊组合式除雾装置，将进一步保证高效的除雾性能，以避免风机带水问题。
　　旋流板塔湿法脱硫反应原理
　　湿法烟气脱硫是应用最为广泛的脱硫技术，湿法烟气脱硫的基本过程是用含脱硫剂的溶液或浆液在旋流塔板中洗涤烟气，使烟气中的二氧化硫在旋流板塔内较好传质条件下，与脱硫液进行较为充分的吸收反应，从而大大降低烟气中的二氧化硫浓度，达到脱硫目的。湿法烟气脱硫可以达到较高的脱硫效率，工程投资和运行费用都较低，管理和维护也较为方便。湿法脱硫的主要缺点是净化烟气的温度较低，应进行净化烟气的再加热，以防露点腐蚀并有利于烟气排放后的烟气抬升。
　　石灰石是最早作为烟气脱硫的吸收剂之一，由于石灰和石灰石的价格低廉、取料广泛，使得石灰/石灰石法的运行费用在各种脱硫方法中相对低而应用最广泛。石灰/石灰石浆液在旋流板塔中洗涤烟气的总的反应是SO2和Ca(OH)2或CaCO3起作用，生成亚硫酸钙，其一部分氧化成硫酸钙。为了进一步的脱硫渣的处理，我们采用强制氧化生产石膏的工艺。
　　双碱法烟气脱硫技术早已在日本和美国的大型工业装置上成功应用。该法流程特点为先用可溶性的钠碱吸收液在吸收塔内进行脱硫，然后在塔外再用石灰乳或石灰石粉对钠基吸收液进行再生，在我们的工艺中电石渣常被用来替代石灰进行再生。再生液继续进行循环脱硫。双减法有如下优点：塔内钠基清液作为吸收液，大大降低了结垢机率；钠基吸收二氧化硫速率高，在较低的液气比下可得到较高的脱硫率，同时还可大大提高石灰的利用率。反应主要方程式如下：
　　吸收过程：
　　Na2CO3 + SO2→Na2SO3 + CO2↑
　　2NaOH + SO2→Na2SO3 + H2O
　　Na2SO3 + SO2 + H2O→2NaHSO3
　　再生过程：
　　2NaHSO3 + Ca(OH)2→Na2SO3 + CaSO3↓+ 2H2O
　　Na2SO3 + Ca(OH)2→2NaOH + CaSO3↓
　　旋流板塔发展历程
　　旋流板塔自1974年首次用于衢州化工公司碳铵干燥尾气回收氨以来，已广泛用作中小氮肥厂的半水煤气脱硫(H2S)塔、饱和热水塔，除尘、冷却、冷凝塔等，也用于环保行业脱除烟气和废气中的飞灰、SO2、NOx、H2S及铅、汞蒸汽等，取得了巨大的环境效益和社会效益，获得1978年全国科学大会奖和1984年国家发明奖。至90年代，在国家自然科学基金和省自然科学基金(各二次)的资助下，以谭天恩教授为首的研究小组又对旋流塔板上的气液运动、传质效率、放大效应等进行了深入的研究，又获得化工部1993年科技进步二等奖、国家教委1996年科技进步三等奖、1999年浙江省环境保护科技进步二等奖。
　　从80年代前期开始，旋流板塔开始用于小型锅炉的烟气脱硫研究，在实验室的基础上对同时脱硫、除尘、除雾相关的工程性问题进行了深入研究。旋流板塔石灰/石灰石法、以及双碱法、电石渣和废碱液脱硫技术作为实用可靠的脱硫除尘技术，具有投资和运行费用低、操作弹性大、管理和维护方便等特点，现已逐渐推广应用于电力、化工、矿冶、轻工等行业的烟气脱硫除尘和其它工业废气治理。在“九五”期间，浙江大学环境工程研究所承接了国家“九五”重点科技攻关项目，对旋流板塔脱流除尘一体化技术进行了工艺优化、设备结构优化、防腐耐磨材料、成套化、系列化等方面的研究在工业应用上获得了巨大的成功。