脱硫项目熟石灰制备及除尘治理技术分析
一 引言
目前（半）干法脱硫工艺在国内外应用较为广泛，其与湿法脱硫相比具有投资少、占地面积小、费用运行低、设备简单、维修方便、烟气无须再热等优点。 影响脱硫率的因素很多，如吸收温度，进气SO2浓度，吸收剂（脱硫剂）品质、粒度和用量(钙硫比)，浆液pH值，液气比，粉尘浓度等。其中，吸收剂品质控制可以通过原料及制备工艺共同达到控制品质目的。
吸收剂Ca(OH)2（熟石灰）的获得途径主要是外购或是脱硫系统多级干粉消化器自制备。
二 脱硫项目中Ca(OH)2（熟石灰）的制备
自制备熟石灰的造价相对节省，由于CaO（生石灰）的堆积密度比消石灰高，可以降低吸收剂的运输费用；同时现场消石灰可避免外购消石灰因运输、储存等原因造成吸收剂的活性下降，影响脱硫效果；脱硫项目中制备熟石灰保障了吸收剂的品质和稳定性。因此，购买CaO（生石灰）自行进行消化的方式较经济，是大多数项目的首选方式。
为保证消化后的吸收剂品质，一般要求保证外购CaO（生石灰）的品质，颗粒度小于2mm,纯度大于80%，活性T60≤4min。符合这一要求的CaO（生石灰）消化后，一般可获得比表面积15m2/g以上的Ca(OH)2, 可满足经济的Ca/s下的脱硫需求。
目前，脱硫岛制备熟石灰多选用多级干粉消化器。国内生产此类产品的厂家有南京鲁兴科技有限公司，其生产的三级干粉消化器技术优点及原理有以下几点：
1.能够控制CaO在消化器内的消化反应时间，可以达到15～20分钟的要求，使CaO充分消化。
2.消化器具有良好的保温性能，独特的设计使CaO反应过程中产生的大量热量在消化器内部转换利用，提升内部温度3-5分钟达到60度左右，有利于CaO的充分消化。
3.入料过程控制：经过螺旋推进器，把所需物料送入一级消化仓内。优点：阻止CaO与水接触瞬间产生的大量热蒸汽和粉尘逆流入螺旋给料秤，影响传感信号的精确度。
4.多级配水消化：通过分级式科学配水方式，使CaO充分预消化，经过CaO与合理水的配比，在一级消化后，进入二级消化反应过程。此时，二级消化体内的CaO释放的热量和消化的速度是最佳时机。在二级消化进入三级消化时，消化后的CaO已经进入半干状态。最终，经过三级消化真正达到由CaO变成蓬松状Ca(OH)2干粉，整个消化工艺流程大约在15～20分钟，本设备可根据环保要求，配套除尘装置，解决CaO（生石灰）消化过程中产生的热蒸汽及粉尘污染问题。同时，可配套后续工艺设备，如白灰制浆机、浆渣脱离机及过滤器等，制备出满足浓度需求的高纯度消石灰乳液。
另外，可根据现场工艺状况配套两级干粉消化器，效果同上。效果参数如下：
消化率 99%
水分含量控制 <1%
熟石灰颗粒度 >325目
此外，该多级消化器还可应用在化工行业的熟石灰干粉及熟石灰浆液的制备工艺中。产品图片见图一：
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图一 三级干粉消化器
三 CaO（生石灰）消化器除尘技术分析
熟石灰的制备过程是CaO（生石灰）与水发生化学反应的过程，化学反应式如下：
CaO + H2O＝Ca(OH)2
此化学反应过程为放热反应，在反应过程中会产生大量的热蒸汽和粉尘。由于CaO（生石灰）属碱性氧化物，有刺激和腐蚀作用。对人体呼吸道有强烈刺激性。污染周围植被，并能对周边设备造成腐蚀影响。此石灰粉尘介质遇热蒸汽，具有粘性，是除尘难题。普通的除尘方法都有弊端，布袋除尘不能适用的原因是：粉尘具有粘性，会堵布袋，除尘效果不理想。又由于粉尘是湿粉尘，静电除尘器不能适用。一些其他方式的除尘方法，因为粘性石灰粉尘会因为温差出现钙化，粘结风机和堵塞管道的现象，无法达到长期的除尘效果。
南京鲁兴科技有限公司针对这一粉尘治理难题，精心研制了CaO（生石灰）消化器除尘装置。这一除尘技术突破了国内外CaO（生石灰）粉尘治理难题，取得国家发明专利（发明专利号ZL200710133877.8)。本除尘装置机理及特点如下：
本装置采用了粉尘迷宫运行和流体动力学技术，使风机产生的有效风力均衡地分配到各除尘管道内部，使CaO（生石灰）在消化过程中所产生的热蒸汽和粉尘均匀的全部经过高压水沫和水箱内部水的处理和过滤，最终实现过滤后的粉尘和过滤水全部返流到CaO（生石灰）消化器消化舱内，达到CaO（生石灰）的有效利用。解决了风机粘料和管道堵塞的问题。除尘效果可达到99%以上，部分净水蒸汽排到大气中，满足污染物排放要求。
本装置可以解决CaO（生石灰）消化器内CaO（生石灰）消化过程中产生的热蒸汽和粉尘。达到很好的除尘效果，并实现物料的回收利用，无二次污染。
此设备还具有安装位置可调整，设计尺寸非标，使用寿命长和维护简单等特点。产品图片如图二：
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图二 CaO（生石灰）消化器除尘装置
四 三级干粉消化器和除尘设备应用及推广
脱硫项目三级干粉消化器已在多个项目中得到应用，效果反应良好。目前，南京鲁兴科技有限公司的三级干粉消化器应用到甘肃金川集团热源项目燃煤锅炉脱硫除尘项目消化系统中。消化能力为每小时4吨。
另外，还应用到化工行业中。南京鲁兴科技有限公司三级干粉消化器在江苏澄星磷化工股份有限公司为高露洁牙膏生产的磷酸钙原料制备石灰消化系统中，其通过制备出的干粉熟石灰，在通过制浆机制成特定浓度的熟石灰浆液，来满足工艺需求。本项目中三级干粉消化器配套使用了CaO（生石灰）消化器除尘装置，现场无粉尘污染，除尘效果非常理想。
CaO（生石灰）消化器除尘装置的应用领域也很广泛。除了脱硫项目中应用到，钢铁冶金及化工行业也都能够应用到。南京鲁兴科技有限公司的此项发明专利产品也在多家厂家使用。
五 结论
由于脱硫工艺消化制备系统的造价低、吸收剂品质好等优点，多级干粉消化器越来越受到业主方的青睐。随之，与消化器配套的CaO（生石灰）消化器除尘装置因其良独一无二的除尘效果和循环利用的节能优势，也在电厂脱硫、钢铁冶金及化工行业得到越来广泛的应用。
参考文献
[1] 国家环境保护总局，《环境保护产品技术要求 工业粉尘湿式除尘装置》【HJ】，中华人民共和国环境保护行业标准。
[2] 黎在时，刘卫平，德国WULFF公司的干法脱硫技术[J]. 中国环保产业，2002（2）；74-76
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