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超强湍流传质一体化技术彩83彩票 > 核心技术 > 超强湍流传质一体化技术

(一)超强湍流传质技术原理

超强湍流传质技术不同于现有湿法技术,不从增长气液接触时间、增大气液接触空间、增大持液量出发,而是通过建立超强湍流传质场,使气液在传质场中高速撞击,形成气相、液相都分散的状态,实现在最短的时间,最小的空间,最小的液气比下,达到气液充分接触,进行高速传质,提高最小能耗下的高除尘、脱硫效率。

(二)超强湍流传质塔的技术优势

在超强湍流场中,液体的比表面积比起普通的喷淋塔、填料塔、筛板塔的液体比表面积大数十倍,达到同样传质效率,它的阻力比起喷淋塔、填料塔、筛板塔偏低或接近,液气比却大大减小,传质空间也大大减小,在现有的液—气,液—气—固传质设备中,它的综合性能最优秀,而能耗最低。在化学工程中,几乎任何一种惯用的传质方法都可以用超强湍流传质场来实现。

(三)超强湍流传质场的技术优势

超强湍流传质场的强度可控,这一特点可实现在不同工程中,根据工程传质的不同要求,使能耗达到最低。超强湍流传质塔实现传质强度可控,意义深远。

脱硫效率是与能耗成正比的,能耗又正比于运行费用,各地区在不同的时段,与经济发展同步,对脱硫的要求(脱硫标准)也在不断提高,脱硫塔应具备跟随脱硫标准不断提高而能满足排放达标的能力。否则,脱硫工程要处于无休止的建拆之中,超强湍流传质塔可实现超低浓度排放和可控传质强度的能力,就可让用户既可用最小能耗完成脱硫排放,又用不着为脱硫标准不断提高而忧心。

传质强度的可控能力,对于电厂的负荷变化、煤种变化、其它工况变化,可实行相应调整,以实现最低能耗的最佳运行。


(四)液相均质催化氧化与超强湍流传质相结合的技术

燃煤锅炉烟气中的NOx主要是NO(约占NOx总量的90%)NO难溶于水是湿法脱硝的主要瓶颈,采用液相均质催化氧化与超强湍流传质技术结合,这一瓶颈得以解除。液相均质催化剂,在超强湍流传质场的协同作用下,会大大提高O2NO在液相环境下的传质速率,从而会增强NO的氧化效率。控制液相均质催化氧化剂浓度及湍动强度,即可控制NO的氧化率;脱硝过程中,控制NO40-50%氧化成NO2NO2NO达到11。21,使NOx的主体成为N2O3N2O3易溶入水与水化合生成HNO2HNO3SO2在液相均质催化氧化与超强湍流传质技术协同作用下,比NO更易氧化(生SO3)SO3更易与水化合成硫酸;硝酸与硫酸混合,将合成亚硝基硫酸;这一工艺,采用了液相均质催化氧化与超强湍流传质技术结合同时氧化SO2NO,生成混合酸,而且,液相均质催化剂基本不消耗,并可一直循环使用。设置处理得当,烟气中的SO2NOx都可氧化吸收干净,但SO2NOx氧化后与水化合生成的混合酸会有少量未溶入水或气化随烟气外排,因此净化系统的后续,要设置一级除尘、脱硫、脱硝主塔,以收容”“漏网尘、硫、硝,确保系统达到超低排放。

这一工艺的优势在于,催化氧化脱硫、硝基本不消耗液相均质催化剂,而且直接将SO2NOx与水化合生成混合酸,省去了大量的脱硫、硝剂,混合酸可以分离成稀硫酸、稀硝酸(可浓缩成浓酸),作化工原料;或将未分离的混合酸用氨化合成硫铵、硝铵农肥。这一工艺可大大简化综合利用和副产物回收。

液相均质催化氧化脱硝工艺,亦在同一设备上,改用另一工艺,可分离处理SO2NO的氧化过程,分离处理NO的氧化与N2O3反应吸收过程,可以实现SO2NOx的超低排放。

以上工艺处理脱硝的运行费用比通常使用的SCRSNCR、各种氧化法脱硝要低2/3以上。脱硫脱硝剂会根本性减少,没有催化剂失活和催化剂器堵塞,没有氨逃逸等二次污染。

(五)应用超强湍流传质技术的除尘脱硫脱硝一体化装置的优势

1)传质塔是除尘、脱硫、脱硝的核心技术,创新技术采用了目前国内外最先进的超强湍流传质技术,除尘不用设置静电除尘或电袋除尘,后续也无需湿电除尘,入口尘量无上限(数万毫克),排放烟气含尘量可≤5mg/NM3,在湿法除尘技术中有去除PM2.5的极好功能;脱硫、脱硝一体,入口SO2NOx无上限,达到超低排放。

2)创新技术采用液相均质催化氧化与超强湍流传质技术结合,实现了NO在随意温度下的瞬间氧化(氧化成NO2),解除了NO难溶于水的湿法脱硝主要瓶颈;采用液相均质催化氧化与超强湍流传质技术结合实施SO2NOx——制酸工艺,大大降低了脱硫、脱硝湿式碱吸收剂的用量,降低了运行成本,简化了综合利用工艺,在SO2NOx高含量运行时可实现低环保坄入,高经济效益产出的良性循环经济运行模式。

3)采用了降温除湿技术,排放烟气绝对含湿量≤5%,增压引风机及烟囱不须保温、防腐;烟气绝对含湿量大大优于国内市面脱白要求的9%。

4)同一塔系统可适用钠、镁、钙、氨等碱式吸收脱硫、脱硝工艺。

5)液气比小,达到超低排放能耗最低。

6)系统按规程运行无结垢、堵塞。

7)水循环使用,基本无污水排放。

8)全塔316L全钢结构,确保30年使用寿命,确保不出现火灾。



(六) 超强湍流传质技术解决的几个关键难题

1)结垢、堵塞难题的解决

超强湍流传质塔具有自清洁能力,塔体不结垢、不堵塞;

设置有pH值自控能力,保证系统pH值符合规程运行;

采用调频泵供浆,管道中流体流动设计无死角,管道选用“不粘锅”性能的超高分子聚乙烯管。

2)带水及结露难题的解决

湿式脱硫除尘系统最怕带水和结露,带水结露会带来烟道、烟囱及风机的腐蚀和破坏,这是用户最关注的问题之一。

解决带水结露问题,我们采用以下几项专有技术:

降温除湿技术,从根本上降低烟气的含湿量,使水汽结露点在排放烟温以下(25-34℃)

设计高效的凝并惯性除雾器,保证除雾效率达到99%以上,不产生气溶胶式水雾;

③ 在长期处于零下环境温度的北方地区,设置分离式热管换热器,提升烟温至70℃以上,保证烟囱不结露带水。

3) 技术性能相匹配的长寿保证

单纯提出脱硫塔的长寿保证是没有意义的。三十几年前建成的麻石塔,现在外壳依然完好,但它的技术性能早被淘汰。

因此,提出长寿保证必须有技术性能相匹配。我公司提出三十年以上使用寿命的根据是:

① 设计系统的主体设备用316L超低碳不锈钢,烟道使用316L或工程塑料制作,在脱硫系统中它们都经受了长期使用考验;

② 超强湍流传质塔设计成可调控模式,并且可达到超低浓度排放,它完全能保证三十年后仍能满足脱硫标准,因此,三十年以上长寿是有技术保障的;

③ 超强湍流传质塔能适应任何脱硫剂,改变脱硫工艺,配套设施不需大的变动,它的适应能力强。





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