脱硫塔

對脱硫塔的煙氣脱硫的大型脱硫裝置稱為脱硫塔，而用於燃煤工業鍋爐和窯爐煙氣脱硫的小型脱硫除塵裝置多稱為脱硫除塵器。在脱硫塔和脱硫除塵器中，應含SO₂的煙氣，對煙氣中的SO₂進行化學吸收。為了強化吸收過程，提高脱硫效率，降低設備的投資和運行費用，脱硫塔和脱硫除塵器應滿足以下的基本要求 ^[2]  ：

（1）氣液間有較大的接觸面積和一定的接觸時間；

（2）氣液間擾動強烈，吸收阻力小，對SO₂的吸收效率高；

（3）操作穩定，要有合適的操作彈性；

（4）氣流通過時的壓降要小；

（5）結構簡單，製造及維修方便，造價低廉，使用壽命長；

（6）不結垢，不堵塞，耐磨損，耐腐蝕；

（7）能耗低，不產生二次污染。

SO₂吸收淨化過程，處理的是低濃度SO₂煙氣，煙氣量相當可觀，要求瞬間內連續不斷地高效淨化煙氣。因而，SO₂參加的化學反應應為極快反應，它們的膜內轉化係數值較大，反應在膜內發生，因此選用氣相為連續相、湍流程度高、相界面較大的吸收塔作為脱硫塔和脱硫除塵器比較合適。通常，噴淋塔、填料塔、噴霧塔、板式塔、文丘裏吸收塔等能滿足這些要求。其中，噴淋塔是使用最為廣泛的脱硫塔類型之一，噴淋塔具有結構簡單，工藝成熟可靠的優點，廣泛應用於大型電廠，中小型低硫煙氣治理；對於高硫煙氣治理，有色行業以氣動乳化脱硫塔、多層噴淋塔等為主。

常見吸收塔的性能

國內外燃煤電廠常用的脱硫塔，主要有噴淋空塔、填料塔、雙迴路塔及噴射鼓炮塔等四種。

對於發電廠中一些大型的脱硫塔，大多均為直立高聳結構，基本上都達到50m以上。煙氣脱硫塔不僅承受壓力、温度和重力載荷，同時又承受風載荷和地震載荷等動力載荷。動力載荷的大小、方向甚至作用點隨時間而變化的，動力載荷使結構產生加速度，引起共振現象，容易產生振動事故。

脱硫系統中常見的主要設備為吸收塔、煙道、煙囱、脱硫泵、增壓風機等主要設備，美嘉華技術在脱硫泵、吸收塔、煙道、煙囱等部位的防腐蝕、防磨效果顯著，現分別敍述。

濕法煙氣脱硫環保技術（FGD）因其脱硫率高、煤質適用面寬、工藝技術成熟、穩定運轉週期長、負荷變動影響小、煙氣處理能力大等特點，被廣泛地應用於各大、中型火電廠，成為國內外火電廠煙氣脱硫的主導工藝技術。但該工藝同時具有介質腐蝕性強、處理煙氣温度高、SO₂吸收液固體含量大、磨損性強、設備防腐蝕區域大、施工技術質量要求高、防腐蝕失效維修難等特點。因此，該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長週期安全運行的重點問題之一。

濕法煙氣脱硫吸收塔、煙囱內筒防腐蝕材料的選擇必須考慮以下幾個方面：

（1）滿足複雜化學條件環境下的防腐蝕要求：煙囱內化學環境複雜，煙氣含酸量很高，在內襯表面形成的凝結物，對於大多數的建築材料都具有很強的侵蝕性，所以對內襯材料要求具有抗強酸腐蝕能力；

（2）耐温要求：煙氣温差變化大，濕法脱硫後的煙氣温度在40℃~80℃之間，在脱硫系統檢修或不運行而機組運行工況下，煙囱內煙氣温度在130℃~150℃之間，那麼要求內襯具有抗温差變化能力，在温度變化頻繁的環境中不開裂並且耐久；

（3）耐磨性能好：煙氣中含有大量的粉塵，同時在腐蝕性的介質作用下，磨損的實際情況可能會較為明顯，所以要求防腐材料具有良好的耐磨性；

（4）具有一定的抗彎性能：由於考慮到一些煙囱的高空特性，包括是地球本身的運動、地震和風力作用等情況，煙囱尤其是高空部位可能會發生搖動等角度偏向或偏離，同時煙囱在安裝和運輸過程中可能會發生一些不可控的力學作用等，所以要求防腐材料具有一定的抗彎性能；

（5）具有良好的粘結力：防腐材料必須具有較強的粘結強度，不僅指材料自身的粘結強度較高，而且材料與基材之間的粘結強度要高，同時要求材料不易產生龜裂、分層或剝離，附着力和衝擊強度較好，從而保證較好的耐蝕性。通常我們要求底塗材料與鋼結構基礎的粘接力能夠至少達到10MPa以上

脱硫漿液循環泵是脱硫系統中繼換熱器、增壓風機後的大型設備，通常採用離心式，它直接從塔底部抽取漿液進行循環，是脱硫工藝中流量最大、使用條件最為苛刻的泵，腐蝕和磨蝕常常導致其失效。其特性主要有：

（1）強磨蝕性

脱硫塔底部的漿液含有大量的固體顆粒，主要是飛灰、脱硫介質顆粒，粒度一般為0～400µm、90%以上為20～60µm、濃度為5%～28%（質量比）、這些固體顆粒（特別是Al₂O₃、SiO₂顆粒）具有很強的磨蝕性

（2）強腐蝕性

在典型的石灰石（石灰）-石膏法脱硫工藝中，一般塔底漿液的pH值為5～6，加入脱硫劑後pH值可達6～8.5（循環泵漿液的pH值與脱硫塔的運行條件和脱硫劑的加入點有關）；Cl-可富集超過80000mg/L，在低pH值的條件下，將產生強烈的腐蝕性。

（3）氣蝕性

在脱硫系統中，循環泵輸送的漿液中往往含有一定量的氣體。實際上，離心循環泵輸送的漿液為氣固液多相流，固相對泵性能的影響是連續的、均勻的，而氣相對泵的影響遠比固相複雜且更難預測。當泵輸送的液體中含有氣體時泵的流量、揚程、效率均有所下降，含氣量越大，效率下降越快。隨着含氣量的增加，泵出現額外的噪聲振動，可導致泵軸、軸承及密封的損壞。泵吸入口處和葉片背面等處聚集氣體會導致流阻阻力增大甚至斷流，繼而使工況惡化，必須氣蝕量增加，氣體密度小，比容大，可壓縮性大，流變性強，離心力小，轉換能量性能差是引起泵工況惡化的主要原因。試驗表明，當液體中的氣量（體積比）達到3%左右時，泵的性能將出現徒降，當入口氣體達20%～30%時，泵完全斷流。離心泵允許含氣量（體積比）極限小於5%。

高分子複合材料現場應用的主要優點是：常温操作，避免由於焊補等傳統工藝引起的熱應力變形，也避免了對零部件的二次損傷等；另外施工過程簡單，修復工藝可現場操作或設備局部拆裝修復；美嘉華材料的可塑性好，本身具有較好的耐磨性及抗沖刷能力，是解決該類問題最理想的應用技術。 ^[2] 

焦爐煤氣和吸收液分別從塔底和塔頂進入塔內，氣液兩相逆流接觸傳質，塔頂獲得脱去硫化氫和氰化氫的煤氣，塔底獲得帶反應物的脱硫液。煤氣中硫化氫的脱除率為90-99% ,氰化氫的脱除率為50-90%。

脱硫塔有填料塔、空噴塔和板式塔等型式。常用的型式是填料塔，由圓形塔體和堆放在塔內對傳質起關鍵作用的填料等組成，內有噴淋、捕霧等裝置。