NID工藝的原理為利用干CaO粉或熟石灰粉Ca(OH)2吸收煙氣中的SO2,反應式為:
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3·1/2H2O + 1/2H2O
CaSO3·1/2H2O + 1/2O2 + 3/2H2O→ CaSO4·2H2O
NID常用的脫硫劑為CaO,而真正與SO2反應的物質(zhì)為Ca(OH)2,故也可以直接用Ca(OH)2作脫硫劑。利用電廠(chǎng)周?chē)碾娛ㄖ饕煞譃镃a(OH)2)廢料作為脫硫劑,還能做到以廢治廢(如巨化脫硫工程)。以CaO作脫硫劑時(shí),則要求平均粒徑不大于1mm,石灰在一個(gè)專(zhuān)利設計的消化器中加水消化成Ca(OH)2,然后與從除塵器及機械除塵器除下的大量的循環(huán)灰相混合進(jìn)入增濕器。在增濕器中加水增濕使混合灰的水分含量從2%增濕到5%左右,然后以流化風(fēng)為動(dòng)力借助煙道負壓的引力導向進(jìn)入直煙道反應器。含5%左右水分的循環(huán)灰由于有極好的流動(dòng)性,大量的脫硫循環(huán)灰進(jìn)入反應器后,由于有極大的蒸發(fā)表面,水分蒸發(fā)很快,在極短的時(shí)間內使煙氣溫度從137℃冷卻到70℃左右,煙氣相對濕度則很快增加到40~50%。這是較好的脫硫工況,一方面有利于SO2分子溶解并離子化,另一方面使脫硫劑表面的液膜迅速變薄,利于SO2的傳質(zhì)擴散,同時(shí)由于存在大量的循環(huán)灰,未反應的Ca (OH)2進(jìn)一步參與循環(huán)脫硫,所以反應器中Ca(OH)2的濃度很高,反應器中有效Ca/S比很大,且加水消化制得的新鮮Ca(OH)2具有很高的活性,能確保脫硫效率大于90%;另一方面,由于脫硫劑是不斷循環(huán)的,其有效利用率大大提高。最終產(chǎn)物則由氣力輸送裝置外送;也可用水力沖灰或汽車(chē)運輸等方式去灰場(chǎng)。
脫硫終產(chǎn)物灰可根據當地具體情況,作以下幾方面的綜合利用:
- 水泥混合材和緩凝劑;
- 筑路、礦床回填、平整;
- 海涂圍墾、填埋;
- 肥料,土壤改良;
- 碼頭等的砌筑料;
- 免燒磚。
NID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾方面:
1、NID工藝無(wú)制漿系統,不向反應器內噴漿、噴水,這避免了其它半干法脫硫工藝因向反應塔內濕漿噴水而產(chǎn)生的在反應器內粘結、堵塞以及崩塌等嚴重問(wèn)題。同時(shí)NID實(shí)行CaO的消化及灰循環(huán)增濕的一體化設計,能保證新鮮消化的高質(zhì)量的Ca(OH)2馬上參與循環(huán)脫硫,對提高脫硫效率十分有利。
2、此工藝實(shí)行脫硫灰多次循環(huán)使用,循環(huán)倍數達到50-200,使脫硫劑的利用率非常高。解決了其它干法工藝脫硫劑利用率不高的問(wèn)題。
3、整個(gè)裝置結構緊湊、占用空間?。傃b置占地比其它工藝省30%以上),裝置運行可靠。
4、一次性投資少。
5、系統無(wú)污水產(chǎn)生,終產(chǎn)物適宜用氣力輸送。
6、脫硫后出口煙氣溫度達到70~80℃,高于酸露點(diǎn)15℃以上,對風(fēng)機、煙道、煙囪系統無(wú)腐蝕,可直接排放。
7、脫硫劑要求不高,可就地解決。
8、脫硫效率高,當Ca/S≤1.27時(shí),脫硫效率確保大于85%。
9、整套系統阻力降比其他半干法工藝低,可減少引風(fēng)機功耗。