喷雾干燥法烟气脱硫技术（喷雾干燥法脱硫原理）

喷雾干燥法烟气脱硫技术

     国内烟气脱硫技术

     我国目前的经济条件和技术条件还不允许象发达国家那样投入大量的人力和财力，并且在对二氧化硫的治理方面起步很晚，至今还处于摸索阶段，国内一些电厂的烟气脱硫装置大部分欧洲、美国、日本引进的技术，或者是试验性的，且设备处理的烟气量很小，还不成熟。不过由于近几年国家环保要求的严格，脱硫工程是所有新建电厂必须的建设的。因此我国开始逐步以国外的技术为基础研制适合自己国家的脱硫技术。以下是国内在用的脱硫技术中较为成熟的一些，由于资料有限只能列举其中的一些供读者阅读。

     石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

     石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。

     它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。

     旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺

     喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。

     喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%）。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

     磷铵肥法烟气脱硫工艺

     磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法，以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要由吸附（活性炭脱硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和（磷铵中和液制备）、吸收（磷铵液脱硫制肥）、氧化（亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。它分为两个系统：

     烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3，用风机将烟压升高到7000Pa，先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控制一级脱硫率大于或等于70%，并制得30%左右浓度的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。

     肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中，同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（P2O5含量大于26%），过滤后获得稀磷酸（其浓度大于10%），加氨中和后制得磷氨，作为二级脱硫剂，二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。

     炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺

     炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛850～1150℃温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，反应速度较慢，吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2．0～2．5时，系统脱硫率可达到65～80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降，一般控制出口烟气温度高于露点温度10～15℃，增湿水由于烟温加热被迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出，被除尘器收集下来。

     该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用，采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。

     烟气循环流化床脱硫工艺

     烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

     由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进入再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。

     此工艺所产生的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca（OH）2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。

     典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1．3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10～20万千瓦等级机组。由于其占地面积少，投资较省，尤其适合于老机组烟气脱硫。

     海水脱硫工艺

     海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后，经曝气池曝气处理，使其中的SO32=被氧化成为稳定的SO42=，并使海水的PH值与COD调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫，先后有20多套脱硫装置投入运行。近几年，海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。

     电子束法脱硫工艺

     该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度（约70℃）。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入，加入氨的量取决于SOx浓度和NOx浓度，经过电子束照射后，SOx和NOx在自由基作用下生成中间生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒（硫酸氨（NH4）2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体）。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。

     氨水洗涤法脱硫工艺

     该脱硫工艺以氨水为吸收剂，副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90～100℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售，也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。




喷雾干燥法制备微胶囊

     微胶囊制备的方法包括物理方法和化学方法。

     喷雾干燥法制备微胶囊1、物理方法可称为机械方法，包括喷雾干燥、喷雾包膜、挤出技术等。

     喷雾干燥法制备微胶囊2、化学方法包括复合凝聚、复合沉淀、原位聚合等。

     喷雾干燥法制备微胶囊3、此外，还有其他方法如纳米颗粒工艺，分子微囊化作用（环糊精），相转变材料等。

     特点

     特殊的芯材物质在经过微胶囊化处理后，其颜色、形态、体积、质量、溶解性以及贮藏性等都会发生一定的变化，在特定的条件下，芯材物质会被缓慢释放从而发挥作用。

     微胶囊的形状各异，主要有不规则型、简单型、多芯型、多壁型、填质颗粒型等；按功能特性区分，包括缓释型、压敏型、热敏型、光敏型、膨胀型、pH值敏感型等。

     以上内容参考百度百科——微胶囊

喷雾干燥法工艺流程图

     氧化铝晶体制备方法：

     喷雾干燥法工艺流程图1、溶胶=乳液=凝胶法

     溶胶=乳液=凝胶法是在溶胶凝胶法的基础上发展起来的。其主要工艺过程是利用醇铝水解，经过溶胶凝胶过程制备球形氧化铝粉体，整个水解体系比较复杂，其中溶解醇铝的辛醇占50%，乙腈溶剂占40%，分散水的辛醇和丁醇分别占9%和1%，并且用羟丙基纤维素作分散剂，得到了球形度非常好的球形氧化铝粉体。

     溶胶=乳液=凝胶法由于采用了有机溶剂及表面活性剂，缺点是不利于氧化铝粉体的分离及干燥。

     溶胶=乳液=凝胶法制备球形氧化铝粉体SEM图片

     喷雾干燥法工艺流程图2、滴球法

     滴球法是将氧化铝溶胶滴入到油层（通常使用石蜡、矿物油等），靠表面张力的作用形成球形的溶胶颗粒，随后溶胶颗粒在氨水溶液中凝胶化，最后将凝胶颗粒干燥，煅烧形成球形氧化铝的方法。滴球法制备的球形氧化铝主要应用于吸附剂或催化剂载体。

     滴球法是对溶胶=乳液=凝胶法在工艺上的进一步改进，其优点是省去了粉体与油性试剂的分离处理。缺点是制备球形氧化铝的粒径较大，

     喷雾干燥法工艺流程图3、均相沉淀法

     均相沉淀法是指在Al2（SO4）3或NH4Al（SO4）2均相溶液中，其沉淀过程包括晶核形成、聚集长大、析出。在沉淀剂的作用下，均相溶液中的浓度降低，就会均匀地生成大量的微小晶核，最终形成的细小沉淀颗粒会均匀地分散在整个溶液当中，制备得到球形氧化铝。

     需要特别注意的是：球形氧化铝粉体颗粒只有在Al2（SO4）3或NH4Al（SO4）2溶液中能够获得，而不能在Al（NO3）3或AlCl3溶液中得到，可见SO42=对形成球形颗粒起到了至关重要的作用。

     均相沉淀法制备球形氧化铝SEM图

     均相沉淀法优点是能够制备球形度非常好的氧化铝粉体，形貌均一，粒度分布窄。缺点是该方法局限性大，形貌形成机理尚不明确。

     喷雾干燥法工艺流程图4、模板法

     模板法是以球形原料作为过程中控制形态的试剂，产品通常空心或者是核壳结构。主要工艺过程是以聚苯乙烯微球为模板剂，用碳酸功能化的氧化铝纳米粒子包覆，再通过甲苯洗涤，制备了空心氧化铝球体。

     模板法是制备空心球体的好方法。缺点是对模板剂的要求较高，制备过程步骤多，不易操作。

     空心球形氧化铝的合成原理示意图

     喷雾干燥法工艺流程图5、气溶胶分解法

     气溶胶分解通常是以铝醇盐为原料，利用铝醇盐易水解和高温热解的性质，并采用相变的物理手段，将铝醇盐气化，然后与水蒸汽接触水解雾化，再经高温干燥或直接高温热解，从而实现气=液=固或气=固相的转变，最终形成球形氧化铝粉体。气溶胶分解法关键是由雾化部分和反应部分组成的复杂的实验装置。

     气溶胶水解法的工艺流程图

     喷雾干燥法工艺流程图6、喷射法

     喷射法制备球形氧化铝的实质是在较短的时间内实现相的转变，利用表面张力的作用使产物球形化，根据相转变的特点又可以分为喷雾热解法、喷雾干燥法和喷射熔融法。

     （1）喷雾热解法

     喷雾热解法是以Al（SO4）3、Al（NO3）3和AlCl3溶液为原料，通过雾化作用形成球形液滴，经过高温热解生成球形氧化铝粉体。该方法热解过程需要900℃，耗能较大。

     （2）喷雾干燥法

     喷雾干燥法是先将铝盐溶液与氨水反应制成氧化铝溶胶，再将氧化铝溶胶在150=240℃下喷雾干燥，制备得到球形氧化铝粉体。

     该方法相比于喷雾热解法法，优点是：可减少能量的消耗。

     喷雾干燥法制备球形氧化铝粉体SEM图

     （3）喷射熔融法

     喷射熔融法是利用等离子焰直接将固体铝粉或氧化铝粉熔融，然后马上做退火处理，通过调节载气成分和直流电弧的功率可以控制球形化程度，并可以制备空心结构。

     等离子喷雾熔融法制备球形氧化铝

喷雾干燥法的优缺点

     喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。

     优点1．干燥过程非常迅速。

     喷雾干燥法的优缺点2．可直接干燥成粉末。

     喷雾干燥法的优缺点3．易改变干燥条件，调整产品质量标准。

     4由于瞬间蒸发，设备材料选择要求不严格。

     喷雾干燥法的优缺点5．干燥室有一定负压，保证了生产中的卫生条件，避免粉尘在车间内飞扬，提高产品纯度。

     喷雾干燥法的优缺点6．生产效率高，操作人员少。

     喷雾干燥法的优缺点7．生产能力大，产品质量高。每小时喷雾量可达几百吨，是干燥器处理量较大者之一。

     喷雾干燥法的优缺点8．喷雾干燥机调节方便，可以在较大范围内改变操作条件以控制产品的质量指标，如粒度分布、湿含量、生物活性、溶解性、色、香、味等。

     缺点1．设备较复杂，占地面积大，一次投资大。

     喷雾干燥法的优缺点2．雾化器，粉末回收装置价格较高。

     喷雾干燥法的优缺点3．需要空气量多，增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量。

     喷雾干燥法的优缺点4．热效率不高，热消耗大。

喷雾干燥法脱硫原理

     电厂脱硫主要有四大工艺：

     喷雾干燥法脱硫原理1、石灰石/石灰—石膏法

     喷雾干燥法脱硫原理2、喷雾干燥法

     喷雾干燥法脱硫原理3、炉内喷钙炉后增湿活化法

     喷雾干燥法脱硫原理4、烟气循环流化床法

     石灰石/石灰=石膏是技术最成熟、应用最多、运行状态最稳定的方法，其脱硫效率在95%以上。它是300MW及以上机组中最广泛采用的脱硫方式。在我国应用也很广泛。一般电厂脱硫都是利用雷蒙磨加工石灰，以达到脱硫的目的。可以采用1720型号雷蒙磨。细度为325目。

     石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度之后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排除的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，排入大气。

喷雾干燥法烟气脱硫

     喷雾干燥法烟气脱硫又称为半干法洗涤脱硫。

喷雾干燥法脱硫工艺

     你好

     烟气脱硫（FGD）是工业行业大规模应用的、有效的脱硫方法。按照硫化物吸收剂及副产品的形态，脱硫技术可分为干法、半干法和湿法三种。干法脱硫工艺主要是利用固体吸收剂去除烟气中的SO2，一般把石灰石细粉喷入炉膛中，使其受热分解成CaO，吸收烟气中的SO2，生成CaSO3，与飞灰一起在除尘器收集或经烟囱排出。湿法烟气脱硫是采用液体吸收剂在离子条件下的气液反应，进而去除烟气中的SO2，系统所用设备简单，运行稳定可靠，脱硫效率高。干法脱硫的最大优点是治理中无废水、废酸的排出，减少了二次污染；缺点是脱硫效率低，设备庞大。湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去SO2，所用设备比较简单，操作容易，脱硫效率高；但脱硫后烟气温度较低，设备的腐蚀较干法严重。CFB工艺流程由吸收剂制备、吸收塔、吸收剂再循环、除尘器以及控制系统等部分组成，未经处理的锅炉烟气从流化床的底部进入。流化床的底部接有文丘里装置，烟气经文丘里管后速度加快，并与很细的吸收剂粉末互相结合。颗粒之间，气体与颗粒之间产生剧烈的摩擦。吸收剂与SO2反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。经脱硫后带有大量固体颗粒的烟气由吸收塔的顶部排出，进入吸收剂再循环除尘器中，该除尘器可以是机械式，也可以是电气除尘器前的机械式预除尘器。烟气中的大部分固体颗粒都分离出来，经过一个中间灰仓返回吸收塔。由于大部分颗粒都循环许多次，因此吸收剂的滞留时间很长，一般可达30分钟以上。中间灰仓的一部分灰根据吸收剂的供给量以及除尘效率，按比例排出固体再循环回路，送到灰仓待外运。工艺流程见图2。从再循环除尘器排出的烟气如不能满足排放标准的要求，则需要再安装一个除尘器。经除尘后的洁净的烟气通过引风机、烟囱排入大气。吸收剂一般为Ca（OH）2干粉，颗粒很细，在10μm以下。脱硫时，吸收剂输入硫化床吸收塔，同时还要喷入一定量的水以提高脱硫效率。这样可以使喷水后的烟气温度与水露点十分接近，在多种运行条件下达到很高的脱硫效率。CFB=FGD工艺以区别于传统脱硫工艺的特点在脱硫行业中具有良好的应用前景。CFB=FGD工艺系统简单，可靠性高；脱硫效率高；烟气负荷变化时，系统仍可能正常工作；脱硫副产品呈干粉状，没有大量废水，利于综合利用；基本上不存在像湿法吸收塔中出现的严重腐蚀、结垢与堵塞等问题；可以脱除部分重金属，特别是可以脱除一部分汞，对烟气的进一步治理很有意义。

喷雾干燥法优缺点

     喷雾干燥法优缺点1、喷雾干燥：是将浓缩液通过雾化器雾化成为极细的雾滴，与炽热的空气进行剧烈的热交换，干燥成为粉状或颗粒状、含水量低的速溶茶，通过旋风分离器，排出湿空气，使速溶茶沉降于集粉罐中。这种干燥方法的特点是干燥速度快。茶浓缩液被雾化成很小的微粒，增大了液体蒸发的表面积，如1立方厘米的液体，雾化的液滴直径为100微米，则其总的液滴的表面积为600平方厘米，这样大的表面积与高温热介质接触，进行迅速的热交换，一般只需几秒到几十秒就能干燥完毕，具有瞬间干燥的特点。其主要缺点是单位产品耗热量大，容积干燥纯度小，因此干燥设备体积大。在速溶茶的干燥中，喷腔的温度随喷腔的体积大小而不同，一般控制温度在150～250℃，排湿温度85～95℃。

     喷雾干燥法优缺点2、冻干（真空冷冻干燥）：是通过冻干机设备将浓缩液先结冻到冰点以下，使水变成固体冰，然后在低于水的三相点压力的真空条件下，将冰直接转化为汽而除去，而茶浓缩液被干燥。

     速溶茶粉冻干生产工艺是将茶浓缩液放入真空冷冻箱内，在极冷（=35℃）下结冻成冰块，然后在箱中造成真空状态，真空度保持余压0．6～0．1毫米汞柱，使茶浓缩液结冻的冰块中水分升华出来，然后以每小时升温3℃的速度升到0℃，再以每小时升温5℃的速度升到25～30℃，保持1～2小时，使产品的含水量达到3～4％，解除真空状态，取出速溶茶，在干燥的条件下粉碎、过筛后密封于容器中保存。真空冷冻干燥的缺点是成本比喷雾干燥的高。

     喷雾干燥和真空冷冻干燥的产品品质不同，喷雾干燥的外形呈球形颗粒状，内质香味较差；冻干的外形呈鳞片状，内质能保持原茶的香味。