脫硫項目熟石灰制備及除塵治理技術分析
一 引言
目前（半）干法脫硫工藝在國內外應用較為廣泛，其與濕法脫硫相比具有投資少、占地面積小、費用運行低、設備簡單、維修方便、煙氣無須再熱等優點。 影響脫硫率的因素很多，如吸收溫度，進氣SO2濃度，吸收劑（脫硫劑）品質、粒度和用量(鈣硫比)，漿液pH值，液氣比，粉塵濃度等。其中，吸收劑品質控制可以通過原料及制備工藝共同達到控制品質目的。
吸收劑Ca(OH)2（熟石灰）的獲得途徑主要是外購或是脫硫系統多級干粉消化器自制備。
二 脫硫項目中Ca(OH)2（熟石灰）的制備
自制備熟石灰的造價相對節省，由于CaO（生石灰）的堆積密度比消石灰高，可以降低吸收劑的運輸費用；同時現場消石灰可避免外購消石灰因運輸、儲存等原因造成吸收劑的活性下降，影響脫硫效果；脫硫項目中制備熟石灰保障了吸收劑的品質和穩定性。因此，購買CaO（生石灰）自行進行消化的方式較經濟，是大多數項目的首選方式。
為保證消化后的吸收劑品質，一般要求保證外購CaO（生石灰）的品質，顆粒度小于2mm,純度大于80%，活性T60≤4min。符合這一要求的CaO（生石灰）消化后，一般可獲得比表面積15m2/g以上的Ca(OH)2, 可滿足經濟的Ca/s下的脫硫需求。
目前，脫硫島制備熟石灰多選用多級干粉消化器。國內生產此類產品的廠家有南京魯興科技有限公司，其生產的三級干粉消化器技術優點及原理有以下幾點：
1.能夠控制CaO在消化器內的消化反應時間，可以達到15～20分鐘的要求，使CaO充分消化。
2.消化器具有良好的保溫性能，獨特的設計使CaO反應過程中產生的大量熱量在消化器內部轉換利用，提升內部溫度3-5分鐘達到60度左右，有利于CaO的充分消化。
3.入料過程控制：經過螺旋推進器，把所需物料送入一級消化倉內。優點：阻止CaO與水接觸瞬間產生的大量熱蒸汽和粉塵逆流入螺旋給料秤，影響傳感信號的精確度。
4.多級配水消化：通過分級式科學配水方式，使CaO充分預消化，經過CaO與合理水的配比，在一級消化后，進入二級消化反應過程。此時，二級消化體內的CaO釋放的熱量和消化的速度是最佳時機。在二級消化進入三級消化時，消化后的CaO已經進入半干狀態。最終，經過三級消化真正達到由CaO變成蓬松狀Ca(OH)2干粉，整個消化工藝流程大約在15～20分鐘，本設備可根據環保要求，配套除塵裝置，解決CaO（生石灰）消化過程中產生的熱蒸汽及粉塵污染問題。同時，可配套后續工藝設備，如白灰制漿機、漿渣脫離機及過濾器等，制備出滿足濃度需求的高純度消石灰乳液。
另外，可根據現場工藝狀況配套兩級干粉消化器，效果同上。效果參數如下：
消化率 99%
水分含量控制 <1%
熟石灰顆粒度 >325目
此外，該多級消化器還可應用在化工行業的熟石灰干粉及熟石灰漿液的制備工藝中。產品圖片見圖一：
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圖一 三級干粉消化器
三 CaO（生石灰）消化器除塵技術分析
熟石灰的制備過程是CaO（生石灰）與水發生化學反應的過程，化學反應式如下：
CaO + H2O＝Ca(OH)2
此化學反應過程為放熱反應，在反應過程中會產生大量的熱蒸汽和粉塵。由于CaO（生石灰）屬堿性氧化物，有刺激和腐蝕作用。對人體呼吸道有強烈刺激性。污染周圍植被，并能對周邊設備造成腐蝕影響。此石灰粉塵介質遇熱蒸汽，具有粘性，是除塵難題。普通的除塵方法都有弊端，布袋除塵不能適用的原因是：粉塵具有粘性，會堵布袋，除塵效果不理想。又由于粉塵是濕粉塵，靜電除塵器不能適用。一些其他方式的除塵方法，因為粘性石灰粉塵會因為溫差出現鈣化，粘結風機和堵塞管道的現象，無法達到長期的除塵效果。
南京魯興科技有限公司針對這一粉塵治理難題，精心研制了CaO（生石灰）消化器除塵裝置。這一除塵技術突破了國內外CaO（生石灰）粉塵治理難題，取得國家發明專利（發明專利號ZL200710133877.8)。本除塵裝置機理及特點如下：
本裝置采用了粉塵迷宮運行和流體動力學技術，使風機產生的有效風力均衡地分配到各除塵管道內部，使CaO（生石灰）在消化過程中所產生的熱蒸汽和粉塵均勻的全部經過高壓水沫和水箱內部水的處理和過濾，最終實現過濾后的粉塵和過濾水全部返流到CaO（生石灰）消化器消化艙內，達到CaO（生石灰）的有效利用。解決了風機粘料和管道堵塞的問題。除塵效果可達到99%以上，部分凈水蒸汽排到大氣中，滿足污染物排放要求。
本裝置可以解決CaO（生石灰）消化器內CaO（生石灰）消化過程中產生的熱蒸汽和粉塵。達到很好的除塵效果，并實現物料的回收利用，無二次污染。
此設備還具有安裝位置可調整，設計尺寸非標，使用壽命長和維護簡單等特點。產品圖片如圖二：
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圖二 CaO（生石灰）消化器除塵裝置
四 三級干粉消化器和除塵設備應用及推廣
脫硫項目三級干粉消化器已在多個項目中得到應用，效果反應良好。目前，南京魯興科技有限公司的三級干粉消化器應用到甘肅金川集團熱源項目燃煤鍋爐脫硫除塵項目消化系統中。消化能力為每小時4噸。
另外，還應用到化工行業中。南京魯興科技有限公司三級干粉消化器在江蘇澄星磷化工股份有限公司為高露潔牙膏生產的磷酸鈣原料制備石灰消化系統中，其通過制備出的干粉熟石灰，在通過制漿機制成特定濃度的熟石灰漿液，來滿足工藝需求。本項目中三級干粉消化器配套使用了CaO（生石灰）消化器除塵裝置，現場無粉塵污染，除塵效果非常理想。
CaO（生石灰）消化器除塵裝置的應用領域也很廣泛。除了脫硫項目中應用到，鋼鐵冶金及化工行業也都能夠應用到。南京魯興科技有限公司的此項發明專利產品也在多家廠家使用。
五 結論
由于脫硫工藝消化制備系統的造價低、吸收劑品質好等優點，多級干粉消化器越來越受到業主方的青睞。隨之，與消化器配套的CaO（生石灰）消化器除塵裝置因其良獨一無二的除塵效果和循環利用的節能優勢，也在電廠脫硫、鋼鐵冶金及化工行業得到越來廣泛的應用。
參考文獻
[1] 國家環境保護總局，《環境保護產品技術要求 工業粉塵濕式除塵裝置》【HJ】，中華人民共和國環境保護行業標準。
[2] 黎在時，劉衛平，德國WULFF公司的干法脫硫技術[J]. 中國環保產業，2002（2）；74-76
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