【噴霧干燥的使用方法】平板玻璃熔窯煙氣旋轉噴霧干燥法脫硫技術的應用研究

 2019-03-10 12:23:13   |    692   |    盛力干燥機   |    
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?1前言

平板玻璃在生產過程中,所用的燃料極其多樣,包括天然氣、焦爐煤氣、發生爐煤氣清潔燃料和煤焦油、重油、石油焦粉、調和油高污染燃料,熔窯煙氣主要污染物為顆粒物,SO2和NOx。經過多年的自主開發,玻璃熔窯煙氣煙塵、SO2和NOx的排放控制技術基本成熟,部分平板玻璃企業已經安裝了脫硝脫硫除塵設備,使玻璃熔窯煙氣的煙塵SO2和NOx的排放得到了初步控制;然而當前平板玻璃行業SOz排放控制技術,尤其是高硫煙氣經過了濕法脫硫的無序不穩定運行,逐漸向半干法脫硫系統化穩定化運行轉變。本文主要探討高硫煙氣使用半干法脫硫技術旋轉噴霧干燥吸收法RSDA(RotarySprayDryingAbsorption)的優勢及該技術在玻璃行業的應用情況分析。

2平板玻璃熔窯原始煙氣SO2排放濃度

2.1玻璃熔窯煙氣SO2的來源及產生機制玻璃熔窯煙氣SO2來源及產生機制主要有兩種:燃料型SO2:熔窯燃料燃燒,燃料中的S在高溫下與O2反應生成SO2,產生量由燃料含硫率決定。

反應方程式為:

原料型SO2主要是原料中的芒硝分解時產生的SO2。根據實測分析和經驗可知,其中有約10%的芒硝參加了其它反應,約90%的芒硝參加分解反應,反應如下:

芒硝分解生成的SO2有約0.25%~0.3%會殘留在玻璃液中。

2.2平板玻璃熔窯煙氣的SO2的兩種主要去處

玻璃液帶走SO2:玻璃液中以硫酸鹽形式存在,約占玻璃液重量的0.25%~0.30%;煙氣中SOx:煙氣中以sO:和sO,存在,其中SO2約占98%一99%。

高硫玻璃熔窯煙氣SOx濃度主要由燃料的含硫率決定,以600t/d熔化量的玻璃熔窯為例,芒硝用量5t/d,碎玻璃用量15%;燃料石油焦粉或重油含硫率1.8%,燃料產生的so2濃度約為2500mg/Nm3。原料產生的S02濃度約為500mg/Nm,煙氣實際排放SO濃度約為3000mg/Nm。

3玻璃熔窯煙氣特點及脫硫技術

玻璃熔窯本身的設計特點要求燃料從兩側依次噴入實現動態換火,玻璃熔窯每15~20min換一次火,換火的過程中,二氧化硫、顆粒物都會發生劇烈變化。玻璃熔窯需微正壓運行,熔窯壓力的是否平穩運行直接影響玻璃品質出現瑕疵甚至整窯玻璃的報廢等情況,所以平板玻璃脫硫技術不但要求脫硫除塵效率達到環保要求,同時抗沖擊負荷變化能力、系統壓力穩定有極高的要求。

目前在平板玻璃熔窯應用的脫硫技術主要有干法、半干法及濕法三大類;三種方法在脫硫效率、投資及操作管理要求等方面相差較大。

3.1濕法脫硫工藝

濕法脫硫工藝主要有單堿法、雙堿法、石灰石一石膏法等。

濕法脫硫的優點是脫硫效率穩定達到95%~98%,但系統復雜、占地面積大、腐蝕嚴重、易堵塞、需定期排水、脫硫產物難以處理、長期連續運行難度大、維修工作量大、操作維護管理復雜。20世紀90年代玻璃行業脫硫技術剛起步時應用較多,對于目前多數未預留脫硫場地的企業來說,已經很難布置,而且很難滿足顆粒物排放標準的要求。

3.2干法脫硫工藝

干法脫硫工藝采用干粉狀的脫硫劑,如Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3,等,無需加水操作,脫硫系統簡單,操作簡便,但脫硫效率低,一般只有50%~60%。對主要應用的燃燒清潔能源天然氣、焦爐煤氣、發生爐煤氣等脫硫效率要求的玻璃企業有一定的應用。

3.3半千法脫硫工藝

半干法技術主要包括:兩相流噴霧干燥法TPF—-SDA(Two—-phaseFlowSprayDryingAbsorp—tion)、循環流化床煙氣脫硫技術CFB(CirculatingFluidizedBed)、新型循環灰增濕脫硫技術NID(NewIntegratedDesulfurization)、旋轉噴霧干燥吸收RSDA(RotarySprayDryingAbsorption)等。

兩相流噴霧干燥法是指在脫硫塔內,通過兩相流噴槍壓縮空氣將吸收液(氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性溶液)霧化成霧滴,與煙氣混合反應,脫除煙氣中的SO:,干燥后的含塵煙氣經過布袋除塵器除塵后排人煙囪,系統簡單易操作,但是兩相流噴槍的霧化效果、吸收劑成本是制約其應用的主要因素。

循環流化床煙氣脫硫技術通過循環流化床理論,采用懸浮方式,使吸收劑在脫硫反應器內懸浮、反復循環,與煙氣中的SOz充分接觸反應來實現脫硫的一種方法。通過噴水將脫硫反應器內溫度控制在最佳反應溫度下,達到最好的氣固紊流混合并不斷暴露出未反應的消熟石灰的新表面;同時通過固體物料的多次循環使脫硫劑具有很長的停留時間,從而大大提高了脫硫劑的利用率和脫硫效率。在鈣硫比為1.3—1.5時,脫硫效率可達9O%以上;受到玻璃熔窯因熔窯換火、熔化量變化造成煙氣量、煙氣溫度、SO濃度波動較大,對流化床床層壓差、霧化噴水量的控制產生很大影響,容易造成脫硫塔內結壁、塌床無法正常運行;而且50—2000g/m高塵煙氣對布袋除塵的濾袋沖刷使的濾袋壽命大大縮短。工藝對脫硫石灰品質要求較高,系統阻力較大。

新型循環灰增濕脫硫技術是采用石灰或熟石灰為吸收劑,以吸收劑和循環灰混合增濕至2%~5%后,以流化風為動力借助煙道負壓進入反應器,進行脫硫反應。該方法是在CFB脫硫技術上演變而來,脫硫反應速度快,降低反應器高度,結構緊湊、體積小、采用塔外增濕避免塔體內結壁的問題。

旋轉噴霧干燥吸收是半干法脫硫工藝的一種。20世紀70年代中期開始嘗試使用RSDA工藝吸收煙氣中的酸性物質,并且大獲成功。1980年第一套SDA裝置投入電廠運行,經過20年的發展,現已成為世界上最為成熟的半干法煙氣脫硫技術之一,國內主要應用在垃圾焚燒和燒結尾氣脫硫上。

RSDA脫硫技術的吸收劑主要為生石灰和熟石灰;一般使用生石灰(CaO)作為吸收劑,生石灰經過消化后制成熟石灰漿液(Ca(OH)z)。消化過程被控制在合適的溫度,使得消化后的熟石灰漿液具有非常高的活性。熟石灰漿液通過泵輸送至吸收塔頂部的旋轉霧化器,在霧化輪接近10000rpm的高速旋轉作用下,漿液被霧化成數以億計的50urn的霧滴。未經處理的熱煙氣進入吸收塔后,立即與呈強堿性的吸收劑霧滴接觸,煙氣中的酸性成分(HCI、HF、SO:、SO)被吸收,同時霧滴的水分被蒸發,變成干燥的脫硫產物。這些干燥的產物有少量直接從吸收塔底部排出,大部分隨煙氣進人吸收塔后的除塵器內被收集,再通過機械或氣力方式輸送,處理后的潔凈煙氣通過煙囪排放。根據實際情況,RSDA系統還可以采用部分脫硫產物再循環制漿以提高吸收劑的利用率。幾種半干法脫硫工藝的技術經濟比較見表l。

【噴霧干燥的使用方法】平板玻璃熔窯煙氣旋轉噴霧干燥法脫硫技術的應用研究

綜上所述,根據玻璃熔窯煙氣的特點,SDA半干法煙氣脫硫技術具有快速適應煙氣成分、流量、溫度、SO2濃度變化的特性,運行維護成本低,脫硫效率高,能夠很好的滿足高硫平板玻璃行業要求的脫硫效率高、抗沖擊負荷變化能力強、系統壓力穩定的特性。

4高硫煙氣旋轉噴霧干燥法脫硫技術應用情況

河南某玻璃企業煙氣參數見表2。

河南某玻璃企業煙氣參數見表2。

設計采用RSDA脫硫技術,以生石灰為吸收劑原料,主要包括石灰漿液消化、儲存和輸送系統;脫硫循環灰漿液消化、儲存和輸送系統;煙氣分布和脫硫系統;袋式除塵和氣力輸灰系統;脫硫產物儲存和輸送系統;煙管路風機系統;電氣系統。

影響RSDA運行主要參數包括:生石灰品質、生石灰消化溫度、石灰漿液濃度、循環灰漿液濃度、石灰漿液與循環灰漿液比例、脫硫塔出口溫度。本項目在固定生石灰品質即同一批次的條件下,石灰漿液濃度20%,循環灰漿液濃度為25%,運行過程中考察生石灰消化溫度、石灰漿液與循環灰漿液比例、脫硫塔出口溫度對脫硫效率的影響。

4.1生石灰消化溫度的影響

生石灰消化溫度是指生石灰與水在消化罐內反應消化時漿液的溫度。通常消化溫度越高石灰消化效果也越好。本次分別對消化溫度為60℃,65℃,70℃,75℃,80℃,85℃的石灰漿液脫硫效率進行對比數據見表3。

圖片

石灰漿液與循環灰漿液體積比例為1:2;脫硫塔出口溫度:85℃

煙氣進口SO2濃度是指定消化溫度,系統運行脫硫系統進Ellh在線監測SO2濃度平均值;

煙氣出口SO2濃度是指定消化溫度,系統運行脫硫系統出口lh在線監測SO2濃度平均值;

從表3可以看出,脫硫效率隨著消化溫度的增加不斷提高,消化溫度越高提升的效果越明顯。

4.2石灰漿液與循環灰漿液比例

石灰漿液與循環灰漿液比例通過氣動調節閥控制石灰漿液的用量來實現,本次分別對不同的漿液配比對脫硫效率的影響數據見表4。

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消化溫度:70℃;脫硫塔出口溫度:85℃;煙氣進口SO2濃度是指定石灰漿液與循環灰漿液比例,系統運行脫硫系統進口lh在線監測SO2濃度平均值;

煙氣出口SOz濃度是指定石灰漿液與循環灰漿液比例,系統運行脫硫系統出口lh在線監測SO2濃度平均值。

從表4可以看出,脫硫效率隨著提高脫硫漿液中的石灰漿液配比脫硫效率不斷地增加,當達到1:1.25后石灰漿液比例在提高脫硝率增加不明顯,達到最大值。

4.3脫硫塔出口溫度的影響

脫硫塔出口溫度通過調節進脫硫塔漿液量來調節脫硫塔出口溫度;本次分別考察脫硫塔出口溫度為75℃,80℃,85℃,90℃,95℃,I00℃時對脫硫效率的影響數據見表5。

消化溫度:70℃;石灰漿液與循環灰漿液體積比例為1:2。

煙氣進口SO2濃度是指定脫硫塔出口溫度,系統運行脫硫系統進口lh在線監測SO2濃度平均值。

煙氣出口SO2濃度是指定脫硫塔出口溫度,系統運行脫硫系統出口1h在線監測SO2濃度平均值。

【噴霧干燥的使用方法】平板玻璃熔窯煙氣旋轉噴霧干燥法脫硫技術的應用研究

從表5可以看出,隨著脫硫塔出口溫度的降低,脫硫效率從66.29%逐漸增加至97.27%;脫硫塔出口溫度是通過增加脫硫漿液噴入量即增加鈣硫比來提高脫硫效率,同時受到煙氣絕熱飽和溫度影響,脫硫出口溫度需高于煙氣絕熱飽和溫度l5~20℃,才能確保下游布袋除塵器、風機、煙囪不受到結露腐蝕,從而達到煙氣直排。

5結束語

旋轉噴霧干燥吸收法RSDA(RotarySprayDryingAbsorption)脫硫技術能夠很好的滿足高硫平板玻璃行業要求的脫硫效率高、抗沖擊負荷變化能力強、系統壓力穩定的目標。隨著人們對環境質量的要求日益提高,大氣污染排放的標準必然越來越嚴格,在平板玻璃行業中RSDA脫硫技術會得到更多的應用推廣。通過河南某玻璃企業煙氣脫硫工程實例可以看出在合適的消化溫度、脫硫塔出口溫度、石灰漿液與循環灰漿液體積比下RSDA脫硫效率可穩定達到96%~97%。

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相關問答

問:比較說明農產品干燥時采用的噴霧干燥方法,流化床干燥方法和真空冷凍干燥方法的特點。

答:噴霧干燥法特點:1.干燥速度快,物料受熱時間短。2.干燥條件和產品的質量指標易于調節。3.生產效率高,操作人員少。4.生產過程簡化,后續工序少。缺點是干燥室龐大,回收被廢氣夾帶的成品粉末的裝置復雜。流化床式干燥法特點:干燥均勻度較好,但因干燥時間較短其降水幅度較?。?%――1.5%)。該機沒有冷卻裝置,干燥后的糧食需由人工攤曬降溫。真空冷凍干燥法特點:1.加熱蒸汽玉沸騰體之間的溫度差可以增大。2.可以用壓強較低的蒸汽作為加熱蒸汽。3.由于蒸汽溫度較低,有利于保存食品中的營養成分及色.香.味。4.濃縮設備的熱損失減少。不足之處須有抽真空系統,熱量消耗大。

問:為什么說噴霧干燥,沸騰干燥的干燥效率高

答:噴霧干燥設備特點: ● 干燥速度快,一般只需5-15秒,具有瞬時干燥特點。
● 物料短時間內完成干燥過程,適應于熱敏性物料干燥,能保持物料色、香、味。
● 生產過程簡化,操作控制方便,適宜連續控制生產。
● 產品分散性、流動性、溶解性良好。
沸騰干燥設備特點:
通過粉體造粒、改善流動性,減少粉塵飛揚;
通過粉體造粒,改善其溶解性能;混合―制粒―干燥―在一機內完成(一步法制粒);
采用抗靜電濾料,設備操作安全;
粘結劑霧化器采用多流體噴槍,霧粒均勻,成品合格率大大提高;
設備無死角,裝卸料輕便快速、沖洗干凈,滿足GMP規范。

問:什么是噴霧干燥?

答:上海藍盔為您解答,噴霧干燥是系統化技術應用于物料干燥的一種方法。在干燥室中將稀料經霧化后,在與熱空氣的接觸中,使水分迅速汽化,即得到干燥產品。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品,可省去蒸發、粉碎等工序。具體可搜索上海藍盔訪問官網,為您提供更為細致的解答。

問:何謂噴霧干燥?有何優缺點

答:噴霧干燥是系統化技術應用于物料干燥的一種方法。于干燥室中將稀料經霧化后,在與熱空氣的接觸中,水分迅速汽化,即得到干燥產品。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品,可省去蒸發、粉碎等工序。
優點1.干燥過程非常迅速。
2.可直接干燥成粉末。
3.易改變干燥條件,調整產品質量標準。
4由于瞬間蒸發,設備材料選擇要求不嚴格。
5.干燥室有一定負壓,保證了生產中的衛生條件,避免粉塵在車間內飛揚,提高產品純度。
6.生產效率高,操作人員少。
7.生產能力大,產品質量高。每小時噴霧量可達幾百噸,是干燥器處理量較大者之一。
8.噴霧干燥機調節方便,可以在較大范圍內改變操作條件以控制產品的質量指標,如粒度分布、濕含量、 生物活性、溶解性、色、香、味等。
缺點1.設備較復雜,占地面積大,一次投資大。
2.霧化器,粉末回收裝置價格較高。
3.需要空氣量多,增加鼓風機的電能消耗與回收裝置的容量。
4.熱效率不高,熱消耗大。

用戶評論

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很好裝,烘干效果達到我的要求了。

來自[海南]的客戶:2019-03-26 13:10:28
有漏

來自[樂陵]的客戶:2019-03-22 20:02:38
感謝廠家的產品,為我帶來那么多方便

來自[泰安]的客戶:2019-03-16 15:38:42
收到謝謝廠家,冷卻效果不錯,

來自[濟寧]的客戶:2019-03-15 22:54:22
用氣壓力符合要求,值得購買

來自[深圳]的客戶:2019-03-15 09:27:48
這次購買也很滿意,????

來自[遼源]的客戶:2019-03-14 01:44:21
干燥劑收到了,質量不錯,包裝很好,干燥劑顆粒飽滿,干燥效果明顯,物流很快,服務態度很好

來自[資陽]的客戶:2019-03-11 10:38:43
物有所值……

來自[西寧]的客戶:2019-03-11 01:56:07
很滿意,無論從外觀上還是質量都挺好的。

來自[臨滄]的客戶:2019-03-11 00:58:33
很滿意,是正品,老板發貨也很快。

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質量挺好的,用了一段時間了,效果很明顯,棒棒噠。

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賣家服務好,發貨快

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機器很好用,賣家提供配套型號相符,制冷效果明顯,值得購買。