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钙基超细粉脱硫（替代小苏打）在钢铁、焦化、垃圾焚烧行业的应用实践

在经过了几十年快速发展后，环境问题越来越引起大家的关注和重视；习主席很早就提出了“绿水青山就是金山银山”的环保理念，中国亦向国际上承诺了碳达峰、碳综合的奋斗目标，充分体现了大国担当；

超低排放、污染物治理等，成为当下钢铁行业、焦化行业、垃圾焚烧行业亟待解决的问题，为了实现环保达标，很多环保治理技术得到了广泛应用，诸多技术的应用，确实使各行各业的环保形势总体向好，有了很大的改观和进步；

然而，我们也注意到，一些环保技术的应用，在解决一些环保问题的同时，带来了更多的环保问题；

1.硫化物治理的附带问题

众所周知，在钢铁企业、焦化企业、垃圾焚烧类企业生产过程中，因为各种类型的燃料介质燃烧所产生的烟气，会含有硫化物、氮氧化物、粉尘等多种污染物；

根据国家环保政策要求，各省市、地区在陆续开展烟气污染物治理工作；

1.1SDS干法（小苏打）脱硫介绍

其中，对于硫化物的治理，SDS干法脱硫应用较为广泛：

1.1.1工艺流程

（1）、将烟气引入反应塔，然后进入纯干法脱硫系统（NaHCO3），通过向反应塔中喷入碳酸氢钠超细颗粒，碳酸氢钠超细颗粒在高温烟气的作用下分解出高活性碳酸钠，并生成二氧化碳和水，高活性的碳酸钠与加热炉烟气中SO2、SO3等酸性成份充分接触并发生化学反应，实现SO2的固化及脱除，确保出口SO2浓度≤25mg/Nm3（按需）。

图片 2.png

小苏打热激活前后显微镜图像

（2）、经脱硫系统出来的副产物随烟气进入后续各自的布袋除尘器中，经布袋的拦截、捕集后，布袋除尘器出口烟气中的颗粒物浓度≤10mg/Nm3（按需）。另外，未反应完全的碳酸钠也会附着在滤袋的表面，当烟气经过滤袋时，烟气中的SO2会继续与碳酸钠反应，实现SO2的二次脱除，进一步提高脱硫效率。

经布袋除尘器收集下来的粉尘，可通过集中灰仓收集，具体方式可视现场实际布局情况而定。

1.1.2设备设施

1）、基本流程

（1）、外购的脱硫剂原料（NaHCO3粉末，200目左右）送至NaHCO3储仓进行储存，储仓容积满足5天满负荷运行的脱硫剂消耗要求。

（2）、将NaHCO3原料送至分级研磨机，通过分级研磨，将NaHCO3磨至700目左右。

（3）、将研磨合格的碳酸氢超细粉通过喷射系统送至反应器内，碳酸氢钠超细颗粒在高温烟气的作用下分解出高活性碳酸钠，并生成二氧化碳和水；高活性的碳酸钠与加热炉烟气中SO2、SO3等酸性成份充分接触并发生化学反应，实现SO2的固化及脱除。

图片 3.png

小苏打热解原理

2）、工作原理

NaHCO3超细粉在高温烟气（大于140℃）的作用下，迅速分解，生成高活性的Na2CO3颗粒，并生成二氧化碳和水。由于颗粒粒径很小，颗粒内部生成的二氧化碳和水会撑破颗粒外表面，将Na2CO3颗粒塑造成一个具备大量微孔和比表面积的高活性物质，能够迅速与烟气中的酸性物质（SO2、SO3等）反应。

主要反应： 2NaHCO3(s) = Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) (1)

SO2(g)+Na2CO3(s) = Na2SO3(s)+CO2(g) (2)

部分： SO2(g)+Na2CO3(s) +O2 = Na2SO4(s)+CO2(g) (3)

副反应： SO3(g)+Na2CO3(s) = Na2SO4(s)+CO2(g) (4)

2HCL(g)+Na2CO3(s) = 2NaCL(s)+CO2(g) (5)

3）、系统构成：纯干法脱硫系统主要由以下几个部分组成：

（1）、脱硫剂储存系统：主要包括NaHCO3储仓及其配套辅助设备等。

（2）、干粉研磨及喷射系统：核心设备为NaHCO3研磨机，将NaHCO3粉末从200目研磨成700目左右的超细粉，以满足脱硫系统对原料的要求；然后通过配套的直吹式风机，将超细粉喷射至各自烟道反应器内。

（3）、脱硫反应器：确保烟气与脱硫剂有足够的接触反应时间。

1.2 SDS干法脱硫的问题及解决方案即钙基直喷技术的优势：

序号	存在问题	解决方案	钙基直喷技术的优势
1	脱硫剂采用小苏打（碳酸氢钠），随着烟气脱硫项目的不断增加，小苏打经常处于供不应求的局面，且价格水涨船高，运行成本不断增加；	我司经过实验室实验、工程案例实践等多种方式，推出该氢氧化钙超细粉直喷技术及适用于该技术的钙基脱硫剂，可替代小苏打使用；	解决了小苏打供不应求且造价不断升高导致运行成本大幅度增加的问题；
2	采用小苏打时，需要研磨机等设备设施进行研磨，达到700目甚至900目以上方可使用（达到效果要求），一次性投资较高，运行成本（电耗）增加，且检修维护点位增加；	采用此钙基脱硫剂后，无需使用磨机设备设施，超细粉直接采用压缩空气等进行输送即可；	减少一次性投资（新建项目无需配置磨机等设施）和运行成本（无磨机电耗成本）；
3	该种方式的脱硫产物为硫酸钠，经过对多个项目的取样、测试，产物成分复杂，难以处理，且硫酸钠的定位（固废或危废）一直未有明确界定；	采用此钙基脱硫剂后，产物为硫酸钙（同时含有碳酸钙及未反应的氢氧化钙等），相较于硫酸钠，易于处理，且属于副产或者固废范畴，我司可进行相应的回收工作；	从而解决了副产物难于处理、或者处理成本较高的问题；
4	采用小苏打脱硫时，烟气反应温度一般在180~280℃，脱硫效率高，钢铁、焦化、水泥等行业的烟气温度较低，需对烟气进行升温，增加能源消耗；	采用此钙基脱硫剂后，烟气脱硫使用温度范围就更广（35~350℃），相比于小苏打更节约能源。	解决脱硫入口烟气升温的问题，降低运行成本
5	小苏打脱硫时，小苏打脱氟能力较弱，不利于烟气脱硫脱硝除尘一体化装置（烟气中的氟腐蚀金属滤管、复合陶瓷管等）	采用此钙基脱硫剂后，烟气中的氟生成GaF₂，而NaF的稳定性GaF₂的稳定性更高，故钙基脱硫剂比钠基脱硫剂更容易脱氟。	解决烟气中的氟对脱硫脱硝除尘一体化装置中的影响，
6	小苏打脱硫时，烟气中的水分对脱硫效率影响很小；	采用此钙基脱硫剂后，烟气中的水分对脱硫效率影响较大，水分较高时，钙基脱硫剂的脱硫效率越高，减小烟气中的水分对烟道及设备的腐蚀。	解决烟气中的水分含量较高对烟道及设备的影响。