半干半濕法是由中國環(huán)境科學(xué)研究院開發(fā)出的脫硫技術(shù)。該技術(shù)是在對(duì)日本政府贈(zèng)送的半干半濕脫硫裝置進(jìn)行改進(jìn)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出的符合我國煙氣脫硫現(xiàn)狀的脫硫技術(shù)。改造后的工藝和技術(shù)投資小、占地少、費(fèi)用低、無腐蝕，且脫硫灰還可制磚。但在使用過程中出現(xiàn)的問題也限制了該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，本文針對(duì)這些問題進(jìn)行了分析。
1濕壁現(xiàn)象
各種半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)基本原理是一致的，即脫硫劑或以溶液的形式噴入煙氣中，或以干態(tài)進(jìn)入，進(jìn)行塔內(nèi)噴淋水霧，此后吸附劑與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，溶液水分全部蒸發(fā)。
但要想同時(shí)滿足高的脫硫效率和獲得干燥的產(chǎn)物，在實(shí)際操作中存在一定的困難，因?yàn)橛绊懓敫煞煔饷摿蛐实囊蛩睾芏?，且彼此之間還會(huì)相互影響，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：
一是，煙氣進(jìn)入過多，脫硫效率降低；
二是，脫硫劑噴入較多，就會(huì)產(chǎn)生濕壁現(xiàn)象。
而濕壁現(xiàn)象的產(chǎn)生首先會(huì)造成設(shè)備的腐蝕，進(jìn)而增加了為了防腐處理而額外產(chǎn)生的費(fèi)用；其次當(dāng)濕壁嚴(yán)重時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致系統(tǒng)因堵塞而停運(yùn)，增加了設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。造成濕壁現(xiàn)象的非塔結(jié)構(gòu)原因主要有：
一是，較慢的水霧蒸發(fā)速度；
二是，結(jié)露（主要是溫差過小或內(nèi)壁與氣流主體間溫差過大造成的）。
低溫距的存在雖然對(duì)提高脫硫效率有非常重要的意義，但是其的存在也大大增加了濕壁的可能性，因此設(shè)法解決這對(duì)矛盾，就成了目前相關(guān)研究人員解決半干半濕脫硫工藝中脫硫效率與運(yùn)行費(fèi)問題的方向，是一個(gè)十分值得研究的課題。
2自動(dòng)控制問題
半干法煙氣脫硫技術(shù)最大的特點(diǎn)是，脫硫反應(yīng)是發(fā)生在液態(tài)中，而最終的產(chǎn)物卻是干燥的固態(tài)粉末狀，因此半干法脫硫技術(shù)對(duì)反應(yīng)條件的控制水平要求較高?？刂频淖罱K要求是脫硫塔的出口產(chǎn)物是固態(tài)的，即要保證加入塔內(nèi)的增濕水或石灰漿液中的水分在達(dá)到脫硫塔出口之前完全蒸發(fā)掉。
而且整個(gè)脫硫過程的溫度條件是在接近絕熱飽和溫度進(jìn)行的，高于或低于絕熱飽和溫度都會(huì)對(duì)脫硫效率產(chǎn)生很大的影響。這樣的控制要求下，如果完全采用國外的監(jiān)測(cè)裝置不僅費(fèi)用高，對(duì)本已經(jīng)不堪重負(fù)的企業(yè)無疑又是一項(xiàng)昂貴的支出，因此，國產(chǎn)化的煙氣在線監(jiān)測(cè)裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)的開發(fā)和研制勢(shì)在必行。這不僅能保證現(xiàn)有脫硫裝置安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，而且也給煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了保證。
3影響眾多，操作復(fù)雜
半干法煙氣脫硫技術(shù)的影響因素較多，主要包括：停留時(shí)間、Ca/S摩爾比、近絕熱飽和溫度和溫度差、霧滴粒徑等。近年來，對(duì)半干法煙氣脫硫技術(shù)的研究多是集中在脫硫劑的選擇、設(shè)備的改造、不同脫硫技術(shù)的影響因素等。對(duì)影響脫硫技術(shù)的眾多影響因素之間的關(guān)聯(lián)研究甚少。
4霧化噴嘴結(jié)構(gòu)
霧化噴嘴是脫硫裝置中的重要一環(huán)，因?yàn)殪F化效果的好壞會(huì)影響最終的脫硫效率，而噴嘴的結(jié)構(gòu)不同或結(jié)構(gòu)不合理還會(huì)給脫硫工藝造成故障，如濕壁、霧化效果不好、堵塞等。因此簡化噴嘴的結(jié)構(gòu)是提高脫硫效率的一項(xiàng)重要手段。簡化后的霧化噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是不易堵塞和磨損的，而且應(yīng)保證更換方便，成本低。
在半干法煙氣脫硫中，不需要很細(xì)的霧化漿滴，因?yàn)闈{液會(huì)附著在固體顆粒物上。另外，為了避免粘壁和結(jié)垢等問題，希望噴嘴噴出的液滴在到達(dá)壁面和塔內(nèi)構(gòu)件上之前，應(yīng)該已經(jīng)被蒸發(fā)。這就要求在噴嘴的設(shè)計(jì)和布置上盡可能避免以上問題的出現(xiàn)，否則會(huì)造成裝置的全面停運(yùn)。
5大型化問題
經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，半干法煙氣脫硫技術(shù)縱然避免了濕法和干法的缺點(diǎn)，發(fā)展出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但仍然沒有替代濕法或干法煙氣脫硫技術(shù)，完全占有煙氣脫硫的市場(chǎng)。究其原因，有設(shè)備本身的問題，也有控制復(fù)雜、影響因素眾多的原因，也有其經(jīng)濟(jì)性的影響。最重要的是，半干法煙氣脫硫技術(shù)因?yàn)樯婕暗搅藲狻⒁?、固三相的傳質(zhì)與傳熱，機(jī)理較復(fù)雜；目前的各項(xiàng)研究都有各自的局限性，無法從內(nèi)部機(jī)制出發(fā)找出該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。因此，也就使得該技術(shù)大型化，完全應(yīng)用于工業(yè)，還存在重重阻力。
半干法煙氣脫硫技術(shù)因其設(shè)備投資小、占地面積小，脫硫效率高且無二次污染的特點(diǎn)，符合我國煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展要求。但因自身技術(shù)的復(fù)雜性，限制了其大型化的應(yīng)用和發(fā)展。因此，積極解決半干法煙氣脫硫技術(shù)中存在的問題，既能加強(qiáng)我國國產(chǎn)脫硫技術(shù)，又能解決如今嚴(yán)重的霧霾天氣對(duì)煙氣脫硫的強(qiáng)烈需求。
來源:工業(yè)過程氣體監(jiān)測(cè)技術(shù) 作者:銳意自控
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