湿法烟气脱硫对工业粉尘的协同脱除

　　摘 要： 工业化进程持续加快，作为能耗大户，在工业发展同时也带来了严重的环境污染，其中工业粉尘是一种典型的环境污染问题，会污染大气环境，威胁到人们身体健康。针对工业粉尘的处理，推行湿法烟气脱硫方法协同脱除。结果表明，湿法烟气脱硫粉尘协同脱除效应鲜明，尤其是锅炉燃煤的脱硫达到超低排放标准，推行节能环保型工业生产。文章探究湿法烟气脱硫对工业粉尘协同脱除相关内容进行试验分析，分析处理不同工业粉尘的处理效果。

　　关键词： 协同脱除;工业粉尘;湿法烟气脱硫;工业排放

　　工业生产中会产生大量的烟尘污染，对环境污染较大，不同程度上威胁人们身体健康安全。由于不同行业的污染物排放浓度有所差异，为了满足可持续发展要求，应选择合适的脱硫装置来控制二氧化硫和粉尘排放量。常规的脱硫工艺可以划分为湿法、活性焦干法和半干法，其中湿法可以进一步划分为镁法、石灰石膏法和钠法几种，其中当属湿法脱硫工艺应用最为广泛。依据国家相关规定，燃煤电厂的SO2和NOx排放浓度不超过35mg/m3、50mg/m3，积极推动燃煤电厂节能环保改造，灵活运用先进环保改造工艺和装置，尽可能减少污染物排放量，维护生态系统平衡。

　　1 湿法烟气脱硫工艺概述

　　湿法烟气脱硫自身特性鲜明，可以实现协同除尘，模仿电力行业实行湿法烟气脱硫处理炭素、石化催化裂解和烧结等工业烟尘，除尘效果较为可观。但是，不同行业工业粉尘排放量有所差异，会受到颗粒粒径、可溶性和疏水性因素影响。烧结烟气中SO2浓度不超过1000mg/m3，原排放标准偏低，通常是选择常规石灰石膏湿法工艺处理，但是前端除尘效果不理想，致使脱硫系统运行中暴露出一系列问题，不符合协同除尘标准要求[1]。面对可持续发展要求，除了电力行业以外，对其他工业生产的烟气排放控制提出了更高的要求，相关学术研究多集中在燃煤颗粒物协同脱除方面，粉尘特性和吸收塔结构适应性相关研究有所不足，需要进一步深化。

　　2 测试仪器和方法

　　具体湿法烟气脱硫试验前后，结合相关标准和规范，使用芬兰Dekati地压装撞击分级采样器来测量粉尘粒径。延期通过PM10切割器剔除粒径在10μm以上的颗粒物，然后划分为13级，带有颗粒物气流从上到下贯穿每层撞击板，按照粒径大小逐步分离到滤膜上。取样前后，将滤膜置于烘箱中2h，温度为105℃，逐步冷却到室温，并使用专门的精密天平称量[2]。

　　3 试验情况

　　选择3个行业工业粉尘试验进行试验分析，探究湿法烟气脱硫在烧结机、燃煤锅炉和催化裂解炉中粉尘协同脱除效果，调节湿法烟气脱硫设计条件[3]。某燃煤电站300MW机组的脱硫除尘选择石灰石-石膏湿法脱硫方法，针对性对静电除尘、脱硫系统和SCR脱硝节能改造，在脱硝方面增设一层催化剂，除尘系统实行技术改造，探究湿法烟气脱硫进出口粉尘粒径、总重情况，具体的工业烟气流程如图1。

　　通过对比2个钢铁厂的烧结烟气，第一个钢钢铁厂烧结烟气脱硫系统，实行石灰-石膏湿法脱硫工艺，入口烟气量2×1260000m3/h，SO2质量浓度不超过1600mg/m3，煙气温度保持在140℃～180℃范围内，入口烟尘质量浓度不超过60mg/m3。第二个钢铁厂烧结烟气脱硫系统，实行石灰-石膏湿法脱硫工艺，SO2质量浓度最高可以达到8000mg/m3左右，为了契合出口烟尘排放质量浓度不超过10mg/m3技术标准，致使吸收塔结构较为复杂[4]。

　　催化裂解则选择某石化公司的催化装置为研究对象，实行EDV钠碱湿法脱硫工艺，前段耦合低温臭氧氧化脱硝工艺，烟气设计量20万m3/h，在引入烟气到脱硫塔前，需要借助三级旋风除尘器处理，控制出口粉尘质量浓度大概在200mg/m3水平线;后端实行钠法脱硫工艺处理[5]。

　　4 结果与讨论

　　4.1 湿法脱硫工艺的粉尘脱除效果。结合相关试验数据分析了解到，燃煤机组实行湿法脱硫工艺脱硫效果较为可观，系统进口烟尘质量浓度维持在19.8mg/m3到23.0mg/m3范围内，脱硫系统的除尘效率平均数为85.9%左右，可以实现燃煤粉尘协同排放[6]。燃煤电厂脱硫抄底排放改造项目的实行，可以大大提升湿法脱硫协同除尘效率，大概为70%以上，而除尘效率高低则受到吸收塔内部结构因素影响，包括湍流器、喷淋系统和管束除尘除雾装置，以其独特的优势广泛应用。在裂解炉脱硫方面，出口两次烟尘质量浓度测量结果为20.2mg/m3和10.4mg/m3，本质上脱硫效率较为可观，但是难以满足工业粉尘超低排放标准要求。

　　4.2 粉尘粒径对协同除尘效果影响。探究湿法脱硫工艺在不同粒径粉尘中应用效果，燃煤锅炉吸收塔的入口粉尘的粉尘，有很大比例的污染物粒径在1.0μm到4.4μm之间，污染物粒径在1.0μm到1.6μm之间占比最大，达到了35.53%。结果表明工业粉尘经过湿法脱硫工艺处理后，出口粒径范围大大减小。吸收塔中的颗粒物，粒径大的颗粒在运动惯性下，无法完全依据流线运动，而颗粒大小和液滴流场分布，成为影响惯性碰撞的典型因素。粒径大小在0.15μm～0.4μm期间，手抖啊布朗力作用下进行无规则运动，难以有效捕获液滴。

　　4.3 粉尘特性对协同除尘影响。粉尘湿润性特点，与粉尘生成条件、种类、粒径、温度和含水率等因素联系密切，同时也与粉尘与液体之间黏附力相关联。烧结灰润湿度要小于粉煤灰，烧结期间的焦炭难以实现完全燃烧，这一因素则会对粉尘润湿度产生不良影响。常用燃煤锅炉脱硫塔设计，在催化裂解和烧结除尘方面效果不如预期，有待进一步完善。

　　结论：综上所述，通过研究分析，湿法脱硫工艺在燃煤锅炉粉尘协同脱除效果最为可观，基于一体化技术对工业粉尘有效脱硫处理，最终结果符合超低排放标准要求，但是裂解烟气粉尘和烧结烟气粉尘脱除效果有所不足，不符合超低排放标准要求，应持续开发设计满足这一需要的湿法脱硫耦合除尘工艺。

　　参考文献

　　[1] 张庆虎.燃煤电厂烟气湿法脱硫烟囱防腐技术创新的思路及其应用[J].全面腐蚀控制，2020，34(02)：126-130.

　　[2] 孟志浩，王怡弘，王爱晨，庞颖钢，张光学.不同入口浓度时湿法脱硫塔运行参数优化的数值研究[J].节能与环保，2020(Z1)：75-77.

　　[3] 马永强.湿法脱硫的浆液循环泵振动噪音的原因分析及解决措施[J].现代冶金，2019，47(06)：69-70.

　　[4] 孙江颖.湿法脱硫烟囱防腐技术面临的问题与防腐技术的选择分析[J].化工管理，2020(03)：97-98.

　　[5] 林平.关于造纸白泥-石膏法锅炉烟气脱硫技术设计特点的探讨[J].能源与环境，2019(06)：93-94.

　　[6] 罗鑫.浅析新型石灰石湿法烟气脱硫废水处理工艺[J].产业创新研究，2019(12)：177-178.

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文章名称： 湿法烟气脱硫对工业粉尘的协同脱除

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