這是系統的“糧倉”,負責小蘇打粉的儲存、輸送和給料。
儲料倉:通常為碳鋼材質,用于儲存改性碳酸氫鈉原料。倉頂設有袋式除塵器,防止進料時粉塵外逸;倉底設有流化裝置(如流化板或氣化板),通入加熱的流化風,防止粉料受潮板結,并使其呈現流態化,便于順利出料。
給料裝置:通常采用旋轉給料閥或螺旋給料機,位于儲料倉底部,其作用是精確、穩定、連續地將粉料從倉內輸送到下一環節。
這是系統的“心臟”,負責將原料粉加工成超細粉并噴入煙道。
研磨機:SDS工藝的關鍵設備。普通的碳酸氫鈉(約100-200目)無法直接使用,需要通過機械式研磨機(通常是高速沖擊式研磨機)將其研磨成極細的粉末(通常要求D90 < 20 μm)。比表面積的大幅增加是提高反應效率和脫硫率的關鍵。
羅茨風機:為研磨機提供穩定的壓縮空氣源,用于物料的輸送和研磨過程中的氣力輸送。
噴射系統:由噴射器和噴槍組成。研磨后的超細粉通過氣力輸送至煙道內的噴槍陣列。噴槍的設計(數量、布置位置、噴射角度)至關重要,必須確保粉劑能在煙道內與煙氣快速、均勻地混合。
這是發生化學反應的“戰場”。
反應煙道:這并不是一個獨立的設備,而是利用原煙氣管道的一部分作為反應空間。從噴槍噴出的超細鈉基粉劑與高溫煙氣(最佳反應溫度區間為140-180°C)在煙道內充分混合并發生反應。
這是系統的“清潔工”,負責收集反應后的副產物。
高效布袋除塵器:這是SDS工藝的必備和后置單元。煙氣在反應煙道中完成初步反應后,會攜帶著大量反應產物(主要是硫酸鈉Na?SO?,即元明粉)和未完全反應的粉劑進入布袋除塵器。
過濾作用:將固體顆粒物高效捕集下來。
二次反應場作用:布袋表面形成的粉塵層(濾餅)中未反應的鈉基物質可以繼續與穿透的煙氣中殘留的SO?反應,進一步提高脫硫效率,通常脫硫效率可達95%以上。
這是系統的“大腦”,負責整個過程的自動化控制。
核心控制單元(PLC/DCS):接收來自煙道的SO?濃度、煙氣流量、溫度等在線監測儀表的信號。
控制邏輯:根據入口SO?濃度和煙氣量,自動計算并調節給料機的轉速和研磨機的頻率,從而精確控制碳酸氫鈉的噴入量,實現達標排放且避免物料浪費。
SDS干法脫硫系統設備精簡,占地面積小,無廢水產生,反應產物為干態粉末易于處理,特別適用于鋼鐵燒結、焦化、工業窯爐、垃圾焚燒等中低溫煙氣的脫硫治理,是當前非電行業煙氣治理的主流技術之一。其核心設備在于研磨系統和噴射系統,這兩個環節直接決定了脫硫效率和運行成本。
]]>SDS(Sodium-based Dry Sorbent injection)脫硫是一種干法煙氣脫硫技術,主要應用于工業鍋爐、垃圾焚燒、鋼鐵冶煉等領域的煙氣治理。
基本原理:通過噴射鈉基脫硫劑(通常為碳酸氫鈉,NaHCO?)與煙氣中的SO?等酸性氣體反應,生成硫酸鈉等固體產物。
系統組成:
脫硫劑儲存與輸送系統
研磨系統(將NaHCO?研磨至適宜粒徑)
噴射系統
反應器/煙道
除塵系統
優勢:
系統簡單,占地面積小
啟停快速,適應負荷變化
無廢水產生
脫硫效率高(可達90%以上)
可同時脫除SO?、HCl、HF等多種酸性氣體
局限性:
脫硫劑成本較高
對操作溫度有要求(通常140-180℃)
產生固體副產物需處理
垃圾焚燒發電廠
鋼鐵行業燒結機煙氣
玻璃、陶瓷等工業窯爐
中小型燃煤鍋爐
化工行業尾氣處理
SDS脫硫技術因其系統簡單、運行靈活等特點,特別適用于改造項目和對場地有限制的場合,是一種高效的干法煙氣凈化技術。
SDS干法脫硫(碳酸氫鈉干法脫硫)相較于傳統濕法脫硫(如石灰石-石膏法)及其他干法/半干法脫硫技術(如CFB、噴霧干燥法),具有以下顯著優勢:
設備簡化:無需漿液制備系統、噴淋塔、廢水處理等復雜裝置,核心設備僅為?研磨系統、噴射系統、布袋除塵器,占地面積小。
建設周期短:適合改造項目,尤其對空間受限的工業鍋爐或窯爐。
維護方便:無噴嘴堵塞、結垢等問題,運行穩定性高。
高效脫硫:在最佳溫度(140~200℃)下,脫硫效率可達?90%~95%,接近濕法水平。
快速反應:NaHCO?熱解生成的活性Na?CO?與SO?瞬間反應(毫秒級),適合處理波動煙氣負荷。
寬適應性:對中低硫煤(SO?濃度<5000mg/Nm3)效果顯著,也可協同處理HCl、HF等酸性氣體。
干法工藝:全程無水參與,無廢水排放,避免濕法產生的污泥處理難題。
副產物干燥:主要成分為Na?SO?(硫酸鈉)和少量未反應的Na?CO?,可直接通過布袋除塵器收集,部分副產物可資源化利用(如化工原料)。
快速啟停:系統響應時間短,適合間歇性生產或負荷頻繁變化的工況。
低能耗:無需漿液循環泵、氧化風機等高耗能設備,電耗約為濕法的?30%~50%。
智能調控:可根據在線SO?監測數據實時調節脫硫劑噴射量,減少浪費。
多污染物協同處理:
可部分去除?NOx(通過NaHCO?與NO?反應生成NaNO?)。
吸附?重金屬(如汞)?和?二噁英(尤其適用于垃圾焚燒煙氣)。
與活性炭聯用時,凈化效果更佳。
低溫煙氣:直接處理?低溫煙氣(120~200℃),無需像濕法那樣加熱或GGH換熱。
高濕度煙氣:對煙氣濕度不敏感,而濕法在高濕度下易出現“煙囪雨”問題。
腐蝕性氣體環境:無液態水接觸,減輕設備腐蝕風險。
滿足超低排放:通過優化設計(如增加脫硫劑用量或組合工藝),可達到SO?排放<35mg/Nm3的標準。
碳減排潛力:副產物Na?SO?/Na?SO?的碳足跡低于濕法脫硫的石膏(CaSO?)。
技術 | SDS干法 | 石灰石-石膏濕法 | 半干法(CFB/噴霧) |
---|---|---|---|
脫硫效率 | 80%~95% | 95%~99% | 70%~90% |
廢水/廢渣 | 無 | 大量廢水、石膏 | 少量廢水、廢渣 |
投資成本 | 低 | 高 | 中等 |
運行成本 | 中等(依賴NaHCO?價格) | 低(石灰石廉價) | 中等 |
適用SO?濃度 | 中低濃度(<5000mg/Nm3) | 高濃度 | 中低濃度 |
鋼鐵行業:燒結機、焦爐煙氣。
垃圾焚燒:協同處理酸性氣體和二噁英。
玻璃、陶瓷、化工:中小型工業爐窯。
燃煤鍋爐:尤其是環保要求高或改造空間受限的項目。
SDS干法脫硫的核心優勢在于?簡潔高效、無廢水、靈活性強,特別適合對環保要求嚴苛、場地有限或需快速改造的場景。雖然NaHCO?原料成本較高,但綜合投資、能耗和維護成本后,其在特定工況下經濟性顯著。未來若副產物資源化技術成熟(如硫酸鈉回收),其競爭力將進一步提升。
SDS脫硫技術主要通過噴霧方式將吸收劑(如碳酸氫鈉、活性鈣或硫代硫酸鹽)噴入煙氣中,與煙氣中的二氧化硫(SO2)發生化學反應,生成易于處理的硫酸鹽或亞硫酸鹽。這些產物可以通過布袋除塵器或其他后處理設備進行收集和處理,從而實現高效脫硫。
具體工藝流程如下:
吸收階段:煙氣通過布袋除塵器去除顆粒物后,進入SDS脫硫系統。吸收劑(如碳酸氫鈉或活性鈣)在高溫下被激活,與煙氣中的SO2反應生成硫酸鹽或亞硫酸鹽。
再生階段:生成的副產物可以通過再生過程回收利用,進一步降低運行成本。
后處理:經過脫硫處理的煙氣通過布袋除塵器或其他設備進行凈化,最終排放到大氣中。
SDS脫硫技術因其高效、節能、環保的特點,在多個工業領域得到了廣泛應用:
2.1 電力行業
SDS脫硫技術在燃煤電廠中被廣泛使用,用于減少煙氣中的二氧化硫排放。該技術能夠將SO2濃度從1000mg/Nm3降低到30mg/Nm3,滿足嚴格的排放標準。
2.2 鋼鐵行業
在鋼鐵行業中,SDS脫硫技術被用于處理煉鐵、燒結等環節產生的煙氣。該技術不僅能夠有效去除SO2,還能減少其他酸性物質的排放,如HCl、SO3等。
2.3 化工行業
SDS脫硫技術在化工行業中也被廣泛應用,用于處理各種工業廢氣中的二氧化硫。該技術能夠高效去除SO2,同時減少廢水和廢渣的產生。
2.4 垃圾焚燒
在垃圾焚燒領域,SDS脫硫技術同樣表現出色。該技術能夠有效去除煙氣中的酸性物質,減少對環境的污染。
SDS脫硫技術具有以下顯著優勢:
3.1 高效脫硫
SDS脫硫技術的脫硫效率通常可達95%以上,甚至在某些情況下超過99%。
3.2 節能環保
該技術無需大量水資源,避免了二次污染,且部分吸收劑可再生利用。此外,SDS脫硫技術的運行成本相對較低,一次性投資少,占地面積小。
3.3 適應性強
SDS脫硫技術適用于低濃度到高濃度煙氣中的二氧化硫處理,能夠適應不同的工況條件。
3.4 經濟性
SDS脫硫技術的運行成本低,且部分吸收劑可再生利用,具有較強的市場競爭力。
隨著環保要求的不斷提高和技術的進步,SDS脫硫技術也在不斷發展和創新:
環保性能提升:未來將更加注重吸收劑的穩定性和再利用性,嘗試使用更環保的吸收劑。
經濟性提高:通過改進反應器設計和減少吸收劑消耗來降低運行成本。
適應多種污染源:從電力工業擴展到煉油、冶金和化工等行業,提供更廣泛適用的處理方案。
結論
SDS脫硫技術在實際應用中表現出高效、節能、環保的特點,廣泛應用于電力、鋼鐵、化工、垃圾焚燒等多個工業領域。隨著環保要求的不斷提高和技術的進步,SDS脫硫技術將繼續發展和創新,為實現綠色生產和可持續發展做出更大貢獻。
]]>脫硫劑準備:首先,小蘇打(碳酸氫鈉,NaHCO3)作為脫硫劑在料倉中儲存。通過下料閥均勻進入研磨機,研磨機中的研磨盤和分級輪高速旋轉,將NaHCO3物料粉碎至設計要求的粒徑,一般要求粒徑在20μm以下。
噴射系統:研磨后的超細小蘇打粉通過噴射系統噴入高溫煙氣管道中。噴射系統的作用是確保小蘇打粉末能夠迅速與煙氣中的SO2接觸并發生化學反應。
脫硫反應:在高溫條件下,噴入的NaHCO3迅速分解生成碳酸鈉(Na2CO3)和二氧化碳(CO2)。生成的碳酸鈉具有較高的反應活性,進一步與煙氣中的二氧化硫(SO2)反應,生成亞硫酸鈉(Na2SO3)和水(H2O),從而實現SO2的吸收凈化。
布袋除塵:脫硫反應后產生的粉狀顆粒物(包括未反應的小蘇打和生成的副產物如硫酸鈉、亞硫酸鈉等)隨氣流進入布袋除塵器進行收集。布袋除塵器可以有效捕集這些顆粒物,防止其進入后續系統。
副產物處理:收集到的脫硫灰通常會進行進一步處理,例如資源化利用或安全處置。脫硫灰的主要成分包括硫酸鈉、亞硫酸鈉和未反應的小蘇打。
整個過程強調了小蘇打的高效利用和對煙氣中SO2的快速吸收凈化能力,同時通過布袋除塵器有效控制了粉塵排放,確保了環保效果。
]]>高效脫硫:SDS脫硫技術能夠高效去除煙氣中的二氧化硫(SO2),脫硫效率通常可達90%以上,甚至在某些情況下可以達到95%以上。
全干法運行:SDS脫硫技術采用干法處理,不需要使用水,因此不存在廢水處理和排放問題,避免了二次污染。
設備簡單、占地面積小:SDS脫硫系統結構簡單,設備占地面積小,布置靈活,尤其適合場地受限的企業。
運行成本低:由于系統全干態運行,無需額外的水處理設備,運行成本較低,且脫硫劑用量少,副產物可回收利用,進一步降低了運營成本。
適應性強:SDS脫硫技術對不同濃度的SO2和煙氣負荷波動有較強的適應性,能夠保持穩定的脫硫效果。
環保性好:SDS脫硫技術不會產生廢水和二次污染,符合現代企業對環保的重視。
操作維護方便:SDS脫硫系統操作簡便,自動化程度高,設備耐用且故障率低,使用壽命長。
無二次污染:由于系統全干態運行,不會產生濕法脫硫中常見的二次污染問題。
副產物可回收利用:生成的副產物如硫酸鈉等可以作為工業原料再利用,減少了廢棄物處理成本。
經濟效益顯著:SDS脫硫技術不僅在環保方面表現出色,而且在經濟效益上也具有優勢,能夠幫助企業實現超低排放標準。
SDS脫硫技術以其高效、經濟、環保等特點,在現代工業煙氣處理中展現出廣闊的應用前景。
具體來說,有證據表明SDS脫硫效率可以高達98%以上。此外,其他來源也指出,SDS干法脫硫技術的脫硫效率通常在95%以上。例如,某些監測結果顯示,已建成投運的SDS干法脫硫裝置的脫硫效率都可達到95%以上。還有報告指出,SDS干法脫硫的最大脫硫效率可以達到99.5%。
SDS脫硫技術不僅具有高脫硫效率,還具備其他顯著優勢,如設備占地面積小、布置靈活、無需耗水、運行成本低、無廢水處理和排放問題等。這些特點使得SDS脫硫技術在實際應用中具有較強的市場競爭力和廣泛的應用前景。
SDS脫硫技術的脫硫效率通常在90%以上,多數情況下可以達到95%以上,甚至更高,具體數值可能因應用場景和操作條件的不同而有所變化。
]]>河北誠譽相關人員通過對現場踏勘后,與安陽**能源專業的技術人員緊密配合研討最佳治理方案及工藝線路細節,以確保系統設備運行能安全、穩定、高效、達標。
最終雙方確定選擇SDS干法脫硫技術,該技術是將高效脫硫劑(一般使用粒徑為20~25μm的碳酸氫鈉粉末)均勻噴射在管道(塔)內,脫硫劑在管道(塔)內被加熱激活,比表面積迅速增大,與酸性煙氣充分接觸發生物理、化學反應,煙氣中的SO2等酸性物質被吸收凈化。
SDS干法脫硫技術相對于其它脫硫技術運行成本低,一次性投資少,系統相對簡單,操作維護方便,全系統干態運行無需用水。
]]>從鍋爐出來的煙氣由煙道進入SDS脫硫系統。煙氣首先進入SDS反應器,并且脫硫設備向SDS反應器內適量噴入碳酸氫鈉超細粉,碳酸氫鈉超細粉在140度煙氣的作用下分解出高活性Na?CO?和CO?,活性強的Na?CO?與煙道內煙氣中的SO?及其他酸性介質充分接觸發生化學反應,被吸收反應生成Na?SO4,反應后脫硫粉狀顆粒產物隨氣流進入布袋除塵器進行脫除,并且除塵器下部集中排出,對副產物進行集中存放。
主要特點:
1.工藝成熟、運行可靠
2.脫硫效率高,可達80%-90%
3.沒有廢水、沒有白煙
4.溫將較少,排煙溫度高,可直接由原煙囪排放(不用防腐)
5.投資成本低、運行成本低
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