技術論壇

濕法脫硫協同去除細顆粒物的研究進展

2019/07/30

濕法脫硫協同去除細顆粒物的研究進展

時間:2019-07-24 09:31

來源:化工進展

作者:王軍鋒 李金等

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫 (wet flue gas desulfurization,WFGD)工藝具有吸收劑來源廣、成本低、脫硫效率高等優點,成為應用最廣泛的煙氣脫硫工藝。濕法脫硫過程中,燃煤煙氣在噴淋漿液的洗滌作用下不僅能高效脫除SO2而且可以協同去除細顆粒物,但同時存在石灰漿液夾帶導致出口顆粒物濃度增加的問題。本文首先綜述了濕法脫硫的應用現狀,對比了濕法脫硫系統前后細顆粒物物性變化,然后概述了應用于濕法脫硫協同去除細顆粒物的新方法,包括脫硫塔內部結構調整以及促進細顆粒物凝聚長大,同時分析了濕法脫硫工藝中采用荷電細水霧吸附細顆粒物并增益脫除SO2的可行性,以期為燃煤電廠細顆粒物排放控制提供借鑒。最后指出未來濕法脫硫技術不僅要實現高脫硫效率,而且能有效脫除未被靜電除塵器脫除的細顆粒物,濕法脫硫技術的發展趨勢是多種技術耦合實現多污染物的協同脫除。

細顆粒物 (空氣動力學直徑小于 2.5μm 的顆粒,通常用PM2.5表示) 是影響我國城市空氣質量的主要污染物之一,具有很大的比表面積,能長期懸浮于大氣環境中且易于富集多環芳烴、重金屬、 細菌和病毒等有毒有害物質,通過呼吸進入人體, 與呼吸系統疾病、心血管疾病、心臟病等疾病的發病率有密切聯系[1] ,是導致人類死亡率上升的重要原因[2] 。煤炭是我國能源消費中最主要的組成部分[3] ,我國煤炭消費量的80%直接用于燃燒,煤炭 等化石燃料的燃燒是大氣細顆粒物的主要來源,其 中燃煤電廠細顆粒物排放占很大比重[4] ,因此,控制燃煤電廠細顆粒物排放是迫切需要解決的問題。 

燃煤電廠煙氣處理的工藝流程一般為選擇性催 化還原(SCR)脫硝+電除塵+脫硫,處理后的凈煙氣 經煙囪排放到大氣中。傳統靜電除塵器對粗顆粒物 有很好的去除效果,除塵效率可以達到99%以上, 但對粉塵比電阻較大的細顆粒物難以有效荷電,去 除效果較差[5] 。燃煤電廠靜電除塵器后普遍安裝煙 氣脫硫裝置去除燃煤煙氣中的二氧化硫,其中以石 灰石-石膏濕法脫硫工藝為主[6] 。濕法脫硫一方面 可以通過脫硫漿液的洗滌作用去除顆粒物,另一方 面脫硫漿液在高溫煙氣的作用下蒸發結晶形成新的 顆粒物,使煙氣經濕法脫硫洗滌后細顆粒物的排放 濃度反而會增加[7] 。國內部分燃煤電廠在濕法脫硫 裝置后增設濕式靜電除塵器去除脫硫塔后細顆粒 物、硫酸霧滴以及逃逸的石灰石漿液小液滴[8-9] , 但濕式靜電除塵器存在運行費用高、占地面積大等 不足。濕法脫硫通常作為煙氣處理的末端設備,煙 氣經過濕法脫硫裝置后經煙囪直接排放到大氣中, 其對細顆粒物的脫除效果直接影響大氣環境空氣質 量,因此研究濕法脫硫協同控制細顆粒物排放對于 研發新型高效脫硫除塵技術,控制大氣污染具有重 要意義。 

本文就國內外濕法脫硫協同去除細顆粒物的研究現狀給出評述,介紹國內外濕法脫硫協同除塵的 新進展,進一步分析了荷電細水霧用于濕法脫硫裝 置高效脫除SO2的同時協同去除細顆粒物的可行性, 并指出濕法脫硫未來的發展趨勢是多種技術聯合實 現多種污染物的協同治理。

1 濕法脫硫工藝應用現狀 

煙氣脫硫工藝在燃煤電廠尾氣處理中廣泛應用,根據脫硫劑的干濕狀態可以將其分為干法、半 干法和濕法,其優缺點對比如表1所示。濕法脫硫通過液體或漿液吸收劑在濕態下脫硫和對脫硫產物 進行處理,雖然存在初期投資大、脫硫廢水難處理 等缺點,但其脫硫效率高(>90%)、反應速率快、 技術成熟,適合大型燃煤電廠脫硫,大型燃煤電廠 廣泛采用濕法脫硫技術。根據所用脫硫劑種類的不 同,濕法脫硫工藝又可以分為石灰石-石膏法、鈉 堿法、氨法、鎂法、有機胺法、海水法等[10] ,表2 總結對比了幾種常見濕法脫硫技術的特點及適用 性。與其他濕法脫硫技術相比,石灰石-石膏濕法 煙氣脫硫技術由于具有脫硫效率高 (通常超過 95%)、吸收劑來源廣、成本低以及煤種適用性強 等優點而得以普遍應用,市場占有率超過 90%[2] , 本文濕法脫硫工藝主要指石灰石-石膏濕法脫硫。 

石灰石-石膏濕法脫硫工藝的工作原理是用石 灰石或石灰石漿液作為吸收劑,在噴淋塔內霧化成 小液滴,與燃煤煙氣進行逆流接觸,與SO2發生化 學反應生成亞硫酸鈣,隨后向漿池區通入空氣使亞 硫酸鈣氧化為硫酸鈣 (石膏),脫硫后凈煙氣通過煙囪排出。以往研究多是實現脫硫塔高脫硫效率, 忽略了脫硫塔噴淋洗滌過程中細顆粒物的變化,在 噴淋洗滌過程中,霧化形成的細小石灰石漿液在高 速煙氣作用下容易隨煙氣運動帶出脫硫塔,這部分 石灰漿液蒸發形成的顆粒物以 PM2.5為主,對人體 和環境的危害尤為嚴重。隨著國家排放要求越來越 嚴格,工業脫硫塔增益除塵能力也引起眾多研究人 員的關注,實驗研究了一系列降低脫硫塔出口細顆 粒物濃度的方法,包括增加塔內構件、設計高效除 霧器、強化蒸汽相變凝結等,并在實驗室條件下取 得了良好的效果,有望進一步應用到工業濕法脫硫 過程中,實現超低量排放的要求。

2 WFGD系統前后顆粒物物性變化 

近幾年,國內外眾多學者開展了 WFGD 系統 前后顆粒物物性變化的研究分析,研究表明[11-19] , 經過 WFGD 后,粗顆粒物有較穩定的去除效果, 分級去除效率隨粒徑的減小而下降,顆粒粒徑在 0.1~1μm之間去除效果較差,顆粒間的團聚形態發 生改變,同時顆粒物上 Ca 和 S 元素含量增加,通 過優化脫硫工藝抑制細小石膏晶體的形成可以降低 WFGD后細顆粒物的排放濃度。王琿等[7] 實測發現 石灰石-石膏濕法脫硫工藝對顆粒物總質量脫除效 率為74.5%,噴淋過程雖然可以有效脫除粗顆粒物 但對細顆粒物去除效果較差,隨粒徑的減小顆粒分 級脫除效率明顯下降,并且出口煙氣細顆粒物中 Ca和S元素含量增加,脫硫塔出口煙氣中除未被洗 滌脫除的燃煤飛灰外,還含有約7.9%的石膏顆粒 和47.5%的石灰石顆粒。Meji等[11] 對荷蘭WFGD系 統前后顆粒物分析發現,脫硫后燃煤飛灰約占 40%,10%為石膏顆粒,其余為脫硫漿液蒸發后形 成的溶解化合物。王東歌等[12] 對我國燃煤電廠的實 測結果顯示濕法脫硫對總顆粒物的平均脫除效率為 55.5%,對PM10的去除效率在50%左右,但對PM2.5 以及PM1的去除作用有限,甚至出現出口排放濃度 增加的現象。朱杰等[13] 對超低排放項目的濕法脫硫 系統顆粒物實測發現旋匯耦合、雙托盤等強化氣液 傳質技術有效提高了粉塵脫除效率,遠超過傳統空 塔濕法脫硫工藝。隨后,潘丹萍等[14] 利用石灰石- 石膏濕法脫硫試驗裝置研究發現濕法脫硫后細顆粒 物物性與脫硫漿液中固體晶粒有一定關聯,脫硫后 煙氣中細顆粒物主要源自脫硫漿液蒸發夾帶,并通 過優化脫硫工藝參數降低了脫硫過程細顆粒物的形 成。顏金培等[15] 采用4種不同的脫硫洗滌劑分析濕 法脫硫對細顆粒物的影響,發現脫硫后細顆粒物的 形態與所用脫硫洗滌劑密切相關,但不論采用何種 洗滌劑,脫硫后顆粒物中的 S 元素含量均明顯 增大。 

表3總結歸納了研究人員對濕法脫硫系統除塵 作用分析??梢?,經過WFGD洗滌后,顆粒粒徑、 形態以及組分均發生變化,其變化與脫硫漿液的洗 滌作用密切相關,研究濕法脫硫協同控制細顆粒物 的關鍵在于強化脫硫漿液與燃煤煙氣細顆粒物接觸 吸收,降低煙氣中粉塵含量,同時要抑制脫硫漿液 蒸發析出石灰石顆粒。 

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3 濕法脫硫除塵新方法 

3.1 脫硫塔內部結構調整 

在濕法脫硫過程中,燃煤煙氣從底部側面進入 脫硫塔與自上而下噴淋的脫硫漿液逆向接觸脫除二 氧化硫和顆粒物后由頂部排出,塔內煙氣流速分布 不均勻。在脫硫塔內添加適宜的塔內結構,可以強 化氣液接觸作用,獲得更好的脫硫除塵效果。 

將旋風除塵與濕式洗滌除塵結合應用,氣體從塔體的切線方向進入,塔內設置旋流板,在離心力 的作用下接觸壁面,同時洗滌液滴在氣流作用下在 壁面上形成水,細顆粒物在強旋流以及與壁面水 膜接觸的作用下高效去除。圖1為Lee 等[20] 開發的 旋流濕式洗滌器試驗原理圖,通過調整旋流板角 度、噴霧壓力及在噴嘴端部設置的圓棒撞擊板可以 達到約 97% 的質量脫除效率。Chen 等[21] 對開放式 洗滌塔、托盤洗滌塔及帶流型控制洗滌塔協同去除 顆粒物效果進行了中試實驗研究。實驗結果表明, 帶流型控制洗滌塔具有最高的顆粒物去除效率同時 壓降比托盤式洗滌塔低,經過性能指標評價,帶流 型控制洗滌塔在濕法煙氣脫硫協同去除顆粒物中更 高效經濟。圖2為Meikap等[22] 設計的多級鼓泡塔洗 滌器,塔內設置五級空心圓盤(三級收縮圓盤和兩 級膨脹圓盤)連續誘導氣泡產生和破裂,吸附接觸 到的顆粒物進行去除。在綜合了氣液流量、塔體高 度和飛灰給料量的條件下,顆粒去除效率超過 95%。Mohan等[23] 在噴淋塔頂部連接鼓泡塔,同時 應用雙流體霧化噴嘴產生細小液滴。研究發現,對 比于簡單噴淋塔,雙流體噴霧洗滌塔有更高的除塵 效率,與噴淋鼓泡塔同時應用脫除效率最高達到 99.3%。Byeon等[24] 設計改進了湍流濕式洗滌器,如 圖3所示,增加多重導流板促進顆粒與液滴的接觸 脫除,同時指出顆粒物的潤濕性和過濾效果對提升 顆粒物脫除效率至關重要。許琳等[25] 研究發現在固 閥塔內,顆粒物潤濕性越好細顆粒物洗滌效率越 高,粒徑大于2μm的顆粒物洗滌效率在90%以上。 對于脫硫塔塔內部結構的調整的研究不僅對噴淋區 流場進行優化,更有學者研究新型除霧器,在脫硫 塔出口將細顆粒物及小粒徑霧滴高效攔截。朱凱 等[26] 設計了一種新型渦流除霧器,如圖4所示,實驗研究發現煙氣流速 5m/s 時,渦流除霧器比傳統 折流板除霧器除霧效率高24.6%,通過數值模擬研 究發現渦流除霧器對 20μm 霧滴的除霧能力達到 90%以上。 

通過調整脫硫塔內部結構可以改變流場分布, 實現煙氣與液滴更好接觸作用,從而起到強化增效 除塵的功能,但是上述結論大都是在實驗室模型實 驗的基礎上得出的,沒有真正應用于濕法脫硫工業 環境中,同時塔內構件越復雜越容易引起壁面結垢 及堵塞,當脫硫塔運行時間過長時,影響更為嚴 重,這些問題都會影響到實際脫硫塔的應用,實際 應用中脫硫塔的穩定性仍需進一步測試。

3.2 促進顆粒物凝聚長大

濕法脫硫過程中,高溫煙氣與脫硫漿液逆向接 觸時,發生強烈的傳熱傳質反應,高溫煙氣使部分 脫硫漿液汽化蒸發,煙氣含濕量增大接近或達到飽 和狀態?;诿摿蛩雀邼癍h境,楊林軍等[27] 提出 了濕法脫硫中應用蒸汽相變促進細顆粒物脫除。蒸 汽相變促進細顆粒物脫除的機理為[28] :在過飽和蒸 汽環境中,過飽和蒸汽以細顆粒物為凝結核發生非 均相核化凝結,使顆粒粒度增大,質量增加,增強 慣性捕集作用;同時凝結過程放出凝結潛熱,顆粒 物表面與燃煤煙氣存在溫度梯度及水汽濃度梯度, 煙氣中的細顆粒物會在熱泳和擴散泳作用下發生遷 移運動,相互碰撞接觸更頻繁;發生相變凝結時, 水汽在細顆粒物表面凝結成一層水膜,細顆粒物表 面潤濕性發生變化,從而更容易吸附捕集碰撞到水 膜上的細顆粒物,提高濕法脫硫協同除塵效率。 Wu 等[29-31] 采用不同的方式實現過飽和蒸汽環境, 研究了濕法脫硫協同去除細顆粒物的性能。文獻 [29]報道在電除塵器前設置蒸發室,脫硫塔前設置 低溫換熱器,提高煙氣相對濕度實現細顆粒物冷凝 的過飽和蒸汽環境。研究結果表明設置蒸發室及低 溫換熱器顯著增強濕法煙氣脫硫系統去除細顆粒物 效果,去除效率提高40%~50%。文獻[30]報道在兩 個除霧器之間注入適量蒸汽,以脫硫塔頂部空間作 為蒸汽相變室,促進未被脫硫漿液去除的細顆粒物 及脫硫漿液蒸發結晶的石膏顆粒凝結長大,頂部設 置絲網除霧器攔截凝結長大的液滴,試驗系統如圖 5所示。注入濕蒸汽使煙氣過飽和度及過飽和區域 增加,脫硫塔出口細顆粒物數量濃度降低 30%~ 40%。文獻[31]研究了蒸汽相變和耦合撞擊流作用 下細顆粒物的去除特性。為使脫硫煙氣與蒸汽混合 更加充分,將傳統的單通道蒸汽注入改為兩股沖擊 射流注入脫硫塔,實驗室環境下該工藝除塵效率可 以增加到50%~60%。Yan等[32] 考慮到不同粒徑的顆 粒在聲場中受聲波的夾帶作用不同,顆粒間產生相 對運動導致團聚,研究了帶有潤濕劑的液滴在聲場 中對細顆粒物的脫除特性。結果表明,顆粒物的去 除效率與潤濕劑的潤濕性及聲場強度密切相關,采 用十二烷基磺酸鈉潤濕劑及低強度聲場可以獲得較 高的顆粒物去除效率。隨后,Yan等[33] 研究了濕法 脫硫過程中聲凝聚和過飽和蒸汽冷凝共同作用對細 顆粒物去除效果的影響。脫硫塔前設置低溫換熱器 創造過飽和環境,兩級除霧器之間設置聲團聚室, 在低蒸汽消耗 (過飽和度 S=1.15) 和低聲場強度 (I=151dB) 下去除效率超過70%。劉勇等[34] 實驗研 究了脫硫塔入口煙氣及脫硫漿液中添加化學團聚劑 對細顆粒物團聚脫除的影響,實驗結果表明添加化 學團聚劑可以使細顆粒物平均粒徑增大約4倍,數量濃度降低約 40% 以上,同時對脫硫效率影響較小。 

添加蒸汽或濕空氣促進細顆粒物凝結長大適合 于濕法脫硫噴淋的高濕環境,但目前工業濕法脫硫 系統中應用較為普遍的折流板除霧器對30μm以上 的霧滴才有較佳的捕集效果,而單純應用蒸汽相變 很難將PM2.5細顆粒物凝結長大至30μm,從而被傳 統折流板除霧器捕集,因此脫硫洗滌中高濕煙氣相 變促進細顆粒物脫除需要配置高效除霧器。此外, 過飽和水汽在細顆粒表面凝結的同時,也會凝結于 相變室壁面,進而削弱蒸汽相變效果,并有可能增 強壁面腐蝕結垢,其工業應用還有待進一步試驗。

3.3 荷電細水霧增效脫除細顆粒物

3.3.1 荷電細水霧增效除塵的可行性分析 

脫硫漿液噴淋洗滌燃煤煙氣時,燃煤飛灰在慣 性碰撞、攔截以及擴散作用下被噴淋霧滴吸附捕 集,其被捕集概率與霧滴直徑、粉塵受力情況有 關。但經過靜電除塵器脫除顆粒物后,進入脫硫塔 洗滌的微細粉塵慣性較小,難以被脫硫漿液有效捕 集。在水霧除塵的基礎上,采用某種方式使液滴荷 電,液滴顆粒之間的靜電力作用下有助于高效去除 細顆粒物[35] 。趙海波等[36] 理論分析表明,液滴荷電 有利于濕式洗滌對細顆粒物的捕集,對顆粒物的分 級除塵效率達到 70% 以上。國內外學者開展了大 量荷電液滴除塵的實驗研究,如表4所示,結果表 明 荷 電 液 滴 可 以 更 高 效 地 去 除 細 顆 粒 物 。 Balachandran 等[37-38] 研究了密閉空間荷電水霧洗滌 燃燒香煙產生的細顆粒物。結果表明,水霧荷電后 清洗效果提高3倍[37] ,隨后在相同的實驗條件下使 煙氣粉塵通過電暈放電區,使粉塵帶相反電荷,洗 滌效果比液滴和細顆粒物都未荷電提高 4 倍[38] 。 Jaworek[39] 、D'addio[40-41] 和左子文[42] 等采用毛細管產 生滴落模式的液滴,通過電暈放電使液滴荷電,研 究密閉空間內的粉塵變化情況。實驗結果表明液滴 荷電后粉塵捕集數量比液滴未荷電提高一個量 級[42] ,液滴電暈放電與感應荷電除塵效果相似,荷 電噴霧可以使用水量減少為原來的三分之一[39] ,同 時 發 展 的 模 型 能 夠 很 好 預 測 荷 電 液 滴 除 塵 效 率[40-41] 。Natale[43-44] 和 Krupa[45] 等研究了氣流與荷電 噴霧順流情況下的顆粒去除實驗,均指出水霧荷電 有助于提高細顆粒物的去除效率,其中液滴與粉塵 帶相反電荷時,細顆粒物的脫除效率能進一步增 加。此外,帶同種電荷的液滴由于庫侖斥力作用在 空間彌散程度更廣,削弱液滴之間的聚并,有效增 加了液滴與顆粒物的接觸面積。 

因此,水霧荷電后在靜電力的作用下能有效捕 集含塵氣流中的粉塵,降低細顆粒物排放濃度。若 能在濕法脫硫過程中采用荷電噴霧技術,有望達到 燃煤煙氣污染物聯合脫除,燃煤電廠超低量排放的 要求。 

3.3.2 荷電噴霧增效脫硫 

荷電水霧可以增效捕集亞微米粉塵,在濕法脫 硫中兼有增效消除 SO2氣體的功能。眾多學者[41-45] 試驗研究了荷電噴霧煙氣脫硫技術,使之提高煙氣脫硫效率。Natale等[46] 指出在滴落模式下荷電脫硫 漿液使SO2的吸收率提高了50%,分析原因指出液 滴的振動和變形以及過剩電荷導致表面張力降低使 得液相傳質系數增加,降低傳質阻力。陳匯龍等[47] 將高壓靜電技術引入濕法脫硫中改進了鈣基濕法煙 氣脫硫工藝,研究了石灰漿液荷電特性以及靜電效 應對脫硫效果的影響。實驗結果表明,液滴荷電對 石灰漿液脫硫作用有明顯的增益效果,在相同流量 及鈣硫比下,脫硫效率由未荷電的 24% 增加到荷 電后的35.33%。王貞濤等[48] 試驗研究了荷電噴霧對 煙氣脫硫的影響,試驗系統圖如圖6所示,指出液 滴荷電后降低了液滴的表面張力,改善了液體的霧 化性能,加劇了化學反應。與未荷電相比,荷電噴 霧脫硫效率提高約6%。隨后,王貞濤等[49] 對荷電 霧滴吸附SO2過程進行了簡化,利用雙膜理論建立 了荷電噴霧煙氣脫硫過程數學模型,對脫硫效率進 行預測和分析,理論分析了液滴荷電對濕法脫硫的 增益作用。

3.3.3 脫硫塔內荷電噴霧難點分析

由表4可知,荷電水霧除塵開展的實驗研究大 多是針對密閉空間[37-42] 或氣液順流[43-45] 且氣相流量 很小的場合,結合王軍鋒等[50-51] 分析荷電噴霧特性 的影響因素,感應荷電過程中噴霧液滴噴射到電極 表面容易引起放電擊穿使系統無法穩定運行,不利 于液滴荷電,因此實驗研究荷電水霧通常用于去除 密閉空間或含塵煙氣與噴淋液滴同向流動的情況 下。濕法脫硫過程中,脫硫漿液通常對煙氣進行逆 流洗滌,高溫煙氣與脫硫漿液之間存在強烈的傳質 傳熱反應,噴嘴噴出的細小液滴在煙氣夾帶作用下 充滿塔體,同時脫硫漿液在高溫煙氣蒸發作用下增 加塔內濕度,霧滴凝結在電極環上影響噴淋漿液的 荷電效果,不利于高效脫硫的同時協同去除細顆粒 物。荷電效果的好壞直接影響濕法脫硫去除污染物 的效果,霧滴有效荷電是該系統設計的關鍵技術也 是難點。 

氣液雙流體霧化噴嘴可以通過調節氣相壓力改 變液滴粒徑,可控性好,且適用于石灰石漿液這種 高黏度液體,在非常低的液體流量下也能獲得好的 霧化效果,同時經噴嘴口噴出的液滴在高速氣流的 作用下具有很大的速度,應用于濕法脫硫工藝中不 易堵塞噴口且易獲得合適的液滴粒徑,使得脫硫漿 液與煙氣有更好的接觸面積且不易被煙氣夾帶出脫 硫塔。王軍鋒等[52] 設計了一種新型靜電霧化噴嘴應 用于濕法脫硫塔內,通過離子風與液滴離散相的強 化作用使之有效荷電。有望應用于脫硫塔高濕環境 下發揮荷電細水霧高效脫除細顆粒物的優勢,從而 提升脫硫塔噴淋系統的除塵效率,同時提高脫硫 效率。 

荷電噴霧技術不僅能夠提高噴霧質量及細顆粒 物的捕集效率,而且荷電漿液在電場作用下可以強化氣液兩相作用,促進脫硫漿液吸收 SO2,提高 SO2吸收率。同時荷電噴霧技術可以顯著降低耗水 量,既有顯著的環保效益,也有一定的經濟效益。 該工藝為燃煤電廠細顆粒物排放控制提供借鑒,為 研發高效脫硫除塵裝置提供一種新思路,有望進一 步提高脫硫塔脫硫除塵效率。

4 總結與展望 

隨著人們對清潔大氣環境的要求,燃煤電廠污 染物的排放控制越來越嚴格,濕法脫硫作為煙氣處 理的末端工藝,其脫硫協同去除細顆粒物的技術正 在不斷改進和完善中。就目前工業應用來看,濕法 脫硫以噴淋空塔為主,為了進一步實現超低量排放 的要求,塔內增設雙托盤或旋匯耦合裝置能強化氣 液傳質,進一步提高脫硫塔除塵效率。濕法脫硫協 同除塵的研究主要包括三方面:①脫硫塔內部結構 調整,通過增加塔內構件提高塔內煙氣分布均勻度 或者增強塔內湍流程度以促進氣液接觸作用,增加 顆粒物與脫硫漿液碰撞接觸概率,以及提高除霧器 除霧性能,更加有效地捕集脫硫塔出口細小液滴及 夾帶顆粒;②結合濕法脫硫塔內高濕環境,通過向 塔內注入適量蒸汽實現蒸汽相變所需的過飽和環境 以促進細顆粒物的凝結長大,同時在外加聲場或向 脫硫漿液中添加化學團聚劑的作用下能進一步強化 細顆粒物團聚長大,提高細顆粒物捕集效率。③結 合國內外對荷電噴霧吸附細顆粒物的研究,荷電水 霧不僅在慣性碰撞、攔截、擴散作用下捕集細顆粒 物,還由于荷電液滴與細顆粒物間的靜電力而被吸 附捕集。分析了荷電噴霧技術應用于濕法脫硫環境 下提高脫硫除塵效率的可行性,并對脫硫漿液在高 濕環境下有效荷電這一難點進行分析。 

石灰石-石膏濕法脫硫技術由于脫硫劑來源 廣、成本低、技術成熟、脫硫效率高等優點而被廣 泛應用于燃煤煙氣尾氣處理過程,現階段的濕法脫 硫技術基本可以滿足二氧化硫排放要求,但空塔噴 淋脫硫存在煙氣分布不均、脫硫漿液蒸發夾帶等問 題,導致出口細顆粒物濃度得不到有效控制。多種 技術聯合、多種污染物協同治理是未來濕法脫硫技 術的發展趨勢。脫硫塔內設置合適的內部構件,出 口采用高效除霧器,同時噴嘴采用荷電霧化噴嘴多 種技術聯合應用,能進一步提高脫硫效率的同時增 益捕集細顆粒物,降低出口粉塵濃度,達到超低量 排放的要求。

綜上所述,濕法脫硫協同除塵技術在治理大氣 污染延長人類壽命方面具有重要意義,是發展新型 高效脫除細顆粒物工藝和技術的重要方向,在我國 燃煤電廠較多采用濕法脫硫工藝的背景下,具有廣 闊的發展前景。目前,針對實驗室環境下濕法脫硫 除塵的研究已取得了一定的成果,但將其應用到工 業脫硫中仍有一段距離。在今后的研究中,一方面 要繼續加強實驗室環境下各參數變化及各方法對脫 除效果的影響,以尋求最佳操作工況及技術方法, 從而開發強化氣液接觸作用實現高效脫硫協同除塵 的技術途徑,另一方面應在工業濕法脫硫過程中進 行實際應用,以實現高效、低能耗的脫硫協同除塵 技術的應用。

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