循環流化床脫硫過程及其影響因素分析

摘 要：本文對循環流化床脫硫過程進行了分析，得出影響循環流化床脫硫反應的影響因素有床層溫度、脫硫劑粒度和反應活性、顆粒物濃度、鈣硫摩爾比四個方面，并提出了解決問題的幾點建議。

關鍵詞：循環流化床 脫硫 影響因素

中圖分類號：X521 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0111-01

煙氣循環流化床脫硫（CFB-FGD）工藝是20世紀80年代德國魯奇（Lurgi）公司開發的一種新型半干法脫硫工藝。目前煙氣循環流化床脫硫工藝已經達到工業應用水平的主要有以下幾種工藝流程：德國Lurgi公司開發的典型煙氣循環流化床脫硫工藝（CFB）；德國Wulff公司開發的煙氣回流式循環流化床脫硫工藝（RCFB）；丹麥L.F.Smith公司開發的氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝（GSA）等。

3 影響脫硫的主要因素

影響循環流化床脫硫效率的主要因素有床層溫度、顆粒物濃度、鈣硫比、脫硫劑粒度和反應活性。

（1）床層溫度對脫硫效率的影響。

一般來說溫度升高有助于提高化學反應速度。但是經過實驗研究發現：在循環流化床煙氣脫硫工藝中，絕熱飽和溫差決定了脫硫效率。指脫硫塔出口煙氣溫度與相同狀態下的煙氣絕熱飽和溫度之差。

由圖1可見，煙氣溫度越低（也就是越小），脫硫效率越高，這正與我們的直覺相反。這是由于在很大程度上決定了漿液滴的蒸發干燥特性和脫硫反應特性。一方面，降低時，使漿滴液相蒸發趨于緩慢。與脫硫劑的反應時間增大，使得二者的化學反應過程更充分。另一方面，過低又會引起煙氣結露，對反應塔的腐蝕增強，從而增加設備的初始投資成本和運行維護費用。

（2）脫硫劑粒度和反應活性。

循環流化床脫硫中，脫硫劑可以是消石灰也可以是生石灰粉。一般說來，使用消石灰，多噴入漿液。使用生石灰，多數噴入干粉。對于生石灰粉，比表面積和反應活性直接影響到裝置的脫硫效率和鈣硫比。通常要求，含量大于80%，粒度小于2毫米；活性指標比較嚴格，要求達到小于4 min。

（3）顆粒物濃度。

在反應塔中飛灰、粉塵和脫硫劑在高濃度下接觸反應是流化床具有較高脫硫效率的重要原因。通常濃度可達0.5～2.0kg/m3，是一般反應塔的50～100倍。這主要由于塔內強烈的湍流狀態和較高的顆粒循環倍率增加了接觸面積，顆粒之間的碰撞使得反應產物亞硫酸鈣不斷磨損脫落，避免了脫硫劑表面被堵塞，從而不會影響物質的傳質過程和脫硫劑活性的下降。

（4）鈣硫摩爾比。

對脫硫效率的影響被許多研究者驗證，由圖2可見，脫硫效率隨著的增加而增加。但當增加到一定值時，脫硫效率的增加趨于平緩。也就是當鈣硫比達到一定值后，脫硫劑使用效率下降。在實際運行中，由于固體顆粒物的多次循環，脫硫塔內實際的遠大于進料時的，從而使脫硫裝置在較低的進料條件下，維持較高的脫硫效率。

參考文獻

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