LYX高效雾化脱硫除尘技术与设备

    摘  要：本文介绍一种LYX高效雾化脱硫除尘技术设备，研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成分和物理运动为特性，集实心喷雾、凝聚雾化、冲击湍流、过滤吸收、旋流传质、循环流化、除雾分离等多学科、多工艺的高新技术于一体的环保设备，实现了除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气环境污染控制净化目的。
    关键词：高效雾化   脱硫除尘   技术设备

1、引言
    大气是人类乃至地球上的万物赖以生存的最基本环境要素之一，大气环境的污染会给人类的生存、生活、工作、可持续发展带来灾难的，因此控制大气环境污染的实用技术设备就显得相当的重要了。当今科技创新、社会进步和人类生活质量的提高，环境保护质量越来越受重视，环境保护排放标准也越来越高、并向国际环境保护排放标准接轨，为此环保设备产业的技术创新水准也就越来越高。大气环境污染（尤其是酸雨）是无国界的，所以给大气环境污染控制技术设备提出了更高的要求。
    目前，脱硫除尘设备的内部几乎都装有各种复杂设施、而大部份烟(粉)尘都具有粘性、会吸附在脱硫除尘设备内部设施上、造成热态阻力增加、运行费用增加、追使时常要停产清理检修、造成企业产量减少、直接影响企业的经济效益。为解决以往脱硫除尘设备长期不高效耐用、阻力大、运行费用高、经常停产维修、造成工厂减产减效等缺点，我们研究的LYX高效雾化脱硫除尘技术设备内部烟尘通道畅通的，不结垢、不堵塞，并能长期高效、耐用、低阻、造价低、运行费用低、维修率极低的集高效消烟、脱硫、脱氮、除尘、除雾工艺于一体化同时完成的。
2、技术创新点
    在于研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成份与物理运动特性，利用流体力学、空气动力学、化学、机械学等学科，集实心喷雾技术、雾化洗涤技术、凝聚雾化技术、冲击湍流技术、过滤吸收技术、旋流传质技术、循环流化技术、除雾分离技术等高科技于一体的多学科、多工艺的环保技术设备，它具有使用寿命长，高效低阻节能，占地小，造价低，运行费用低，维修率低，管理方便，灰水闭路循环，无二次废水及扬尘污染。烟尘经处理后各项指标低于国家环境保护排放标准，符合国家鼓励发展（高效、耐用、低阻、低费用）环保产业政策，实现了高效除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气污染控制净化目的。对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘、可吸入悬浮微粒等有害物质，改善大气环境质量有很大的环境效益、社会效益与经济效益，也有很好的市场推广前景。
3、技术工艺机理
    含尘气体首先进入设备高效实心喷雾洗涤室，烟气经碱性溶液冷却降温达到饱和状态，大颗粒粉尘及二氧化硫首次被吸收洗下，继而烟气、水雾、粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传质并同时进入高效凝聚雾化洗涤室进行收缩、急聚、扩散等运动作用后第二次被脱硫与除尘，随后烟气、水雾、粉尘三相气流以一定速率冲击装有碱性溶液的高效循环流化过滤室通过充分冲出、湍流、搅拌、过滤、传质等运动机理后第三次被脱硫与除尘，此时比较洁净的烟气以切向或蜗壳走向进入高效上稳旋流逆传质洗涤室通过与由上往下的碱性液膜与液雾产生逆向传质运动最后一次脱硫与除尘，净化后的洁净烟气通过切向或蜗壳走向进入高效下稳旋流脱水除雾室进行气水分离处理后，由引风机送到烟囱排向高空。
    而灰水则分别从高效实心喷雾洗涤室、高效循环流化过滤室、高效上稳旋流逆传质洗涤室底部的自动溢流水封出灰口排向循环池经碱性水中和沉淀处理、碱性废水回收供LYX脱硫除尘器使用，洁净水从高效下稳旋流脱水除雾室底部的排水口流出，逐一体化同时完成了消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水、除雾的全过程。
4、技术关键
    4.1集消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计，结构简单紧凑、工艺流程合理，内部不易结垢堵塞，烟气不带水设计；
    4.2设备内部有效面积使用率达100%设计，使烟尘在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液，达到高效传质的效果；
    4.3 应用高效外溅喷射雾化设计，设备内部无易损件设计，保证最高效的脱硫与除尘；
    4.4 构成烟气与碱性溶液最充分的传质过程、以保证达到最高效的脱硫与除尘；
    4.5 制造材料可选用天然耐磨蚀的花岗石制成（或其它材料制成、并在内部涂刷高耐磨蚀、耐酸碱胶泥），解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点；
    4.6简易高效的循环双碱法脱硫原理（不同的烟粉尘、调配不同的吸收剂，也可采用NaOH 、Na2CO3 、CaO 、CaCO3 、炉渣废水、碱性废液等），充分利用工厂生产的废碱液（经工业性应用试验证明，利用锅炉碱性灰渣水脱硫，可以节约20％～60％的吸收剂用量）、以废治废、综合利用、降低运行成本，碱性水闭路循环使用、废水利用率100%、实现无二次废水污染排放；
    4.7保证一定的液气比、稳定的二氧化硫吸收速率、控制pH值在10左右的25%左右的稀碱液作为二氧化硫吸收剂（吸收剂pH值容易控制，可进一步加装自动控制系统，洗涤液循环使用）。不易挥发、损失小，实现脱硫效率高、效果稳定，还有效地解决设备内部积灰、结垢问题；
    4.8设备内部畅通的烟气通道设计、烟气走向没有死角，降低烟气热态阻力，保证设计工况下的效果，不影响锅炉等燃烧设备的运行。
5、主要技术指标
    5.1烟尘经LYX高效雾化脱硫除尘技术设备处理净化后，各项排放指标优于国家环境保护排放标准《GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准》、《GB13223-2003火电厂大气污染物排放标准》、《GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准》、《GB4915-1996水泥厂大气污染物排放标准》、《GB16171-1996炼焦炉大气污染物排放标准》中的指标要求。
    5.2设备制造质量技术标准优于国家环境保护产品认定技术条件《HCRJ040-1999花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》、《HCRJ039-1999工业粉尘湿式除尘装置》、《HCRJ012-1998湿式烟气脱硫除尘装置》中的指标要求。
5.3设备处理能力：0.5~1050t/h容量炉窑
5.4处理烟气量：1500~3150000m3/h；
5.5除尘效率(烟尘削减率)：≥99~ 99.6%；
5.6脱硫效率(SO2削减率)：≥77~ 95%；
5.7烟尘排放浓度：≤50~180mg/m3；
5.8 SO2排放浓度：≤100~500mg/m3；
5.9 NOx排放浓度：≤100~200mg/m3；
5.10林格曼黑度：≤0.5~ 1级；
5.11热态阻力：≤800~ 1200Pa；
5.12实心喷嘴工作水压：≥0.3MPa；
5.13烟气热态流速：14~21m/s；
5.14运行废水利用率：100%（其中有5%蒸发）；
5.15设备容积利用率：100%；
5.16与锅炉同步运行率：≥100%；
5.17液气比：≤0.8~1.5L/m3；
5.18设备漏风率：≤5%；
5.19烟气含湿量：≤5%；
5.20麻石二氧化硅含量：≥74%；
5.21麻石耐酸碱度：≥98%；
5.22麻石吸水率：≤0.46%；
5.23麻石抗压强度：≥217MPa；
5.24设备主体正常使用寿命：≥30年；
6、技术适用性
    其适用于0.5~1050t/h容量的各种类型锅炉（如链条炉、循环流化床炉、煤粉炉、沸腾炉、垃圾焚烧炉、手烧炉、往复炉、抛煤机炉、振动炉、电炉、平炉、转炉、水煤浆炉、煤气炉、煤矸石炉、油炉、冲天炉、水泥窑炉、陶瓷窑炉、玻璃窑炉等）的烟尘以及其它工业生产车间粉尘的净化配套使用，可处理风量1500~3150000m3/h的各种行业（如发电、矿务、钢铁、机械、制药、制漆、造纸、橡胶、酿酒、纺织、化工、建材、木材、环保、食品、水产、化肥、电镀、冶炼、电子、供热、燃油、燃气、燃煤等行业）所产生的污染气体的净化使用。
7、与其它除尘设备比较
    当今，市场上较先进的除尘器既不是干式的静电除尘器与干式的布袋除尘器等，而恰恰是高效耐用的既能脱硫、脱氮、又能除尘、除雾的一体化LYX高效雾化脱硫除尘技术设备，是名符其实的绿色环保产品。由于LYX高效雾化脱硫除尘技术设备在除尘的同时可以去除二氧化硫、氮氧化物、氟化物等有害气体，这是静电除尘器与布袋除尘器等干式除尘器所不能做到的！
    但是，当今科技创新的发展，目前的LYX高效雾化脱硫除尘器远比以前的湿法脱硫除尘器高效、先进！况且，静电除尘器与布袋除尘器的除尘效率同LYX高效雾化脱硫除尘器的除尘效率相当，但其缺点多：每个电场要配备一套高压电源及控制系统，造价高昂，占地大，运行费用高，无脱硫功能，设备内部构件易磨损，维修难度大，使用寿命短（一般使用年限小于3年），对粉尘的特性敏感，比电阻要求高，运行管理要求严格，不适应高硫煤及高浓度粉尘，振打器易失灵，灰斗易堵塞，排灰不畅，粉尘容易粘附布袋、造成清灰困难、增加阻力、加速布袋及滤料的损坏，除尘后干灰尘在放灰时有可能会造成飞灰的二次污染问题。而LYX高效雾化脱硫除尘技术设备适合国情、高效耐用、总造价低、运行费用低、管理方便、维修率极低、碱性水闭路循环使用、废水利用率100%、实现无二次废水或扬尘的污染排放问题。
    再者，LYX高效雾化脱硫除尘技术设备的总投资远低于静电除尘器与布袋除尘器，仅为国外进口脱硫设备的1/10-1/15，占地面积仅为进口脱硫设备的1/8-1/10，运行费用仅为进口脱硫设备的1/6-1/8，两者具有明显的性能价格比、运行效益比。
    LYX高效雾化脱硫除尘技术设备已进入工程推广应用阶段。运用高新技术和先进适用技术改造提升传统环保产业、促进环保产业技术升级，符合国家鼓励环保产业技术发展政策，该技术已同时申报中国国家三项专利（发明专利、实用新型专利、外观设计专利）保护，具有完全自主知识产权，较高的市场占有率、市场竞争力和较好的投资回报率。它是湿式脱硫与除尘设备工程的发展方向，对其推广和应用，必将有利于我国的能源节约和环境保护。
 
参考文献
    期刊：作者姓名：林英雄，文章名：［高效雾化脱硫除尘技术］，期刊名：《节能与环保》，刊号：ISSN1009-539X/CN11-4454/TK，年份：2004年1月，卷（期）：第1期（月刊/总第115期），页码：43页。
    文章：中国环境保护国家环保排放标准GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》、GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》、GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》、GB4915-1996《水泥厂大气污染物排放标准》、GB16171-1996《炼焦炉大气污染物排放标准》。
    文章：中国环境保护产品国家认定技术条件HCRJ040-1999《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》、HCRJ012-1998《湿式烟气脱硫除尘装置》、HCRJ039-1999《工业粉尘湿式除尘装置》。
    本技术已同时向中国国家知识产权局申请三项专利，发明专利：ZL02160168.2，实用新型专利：ZL03243581.9，外观设计专利：ZL03306762.7。
    本专利技术荣获第十四届全国发明展览会铜奖。

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