摘要:石灰石-石膏湿法烟气脱硫(wetfluegasdesulfurization,WFGD)工艺具有吸收剂来源广、成本低、脱硫效率高等优点,成为应用最广泛的烟气脱硫工艺。湿法脱硫过程中,燃煤烟气在喷淋浆液的洗涤作用下不仅能高效脱除SO2而且可以协同去除细颗粒物,但同时存在石灰浆液夹带导致出口颗粒物浓度增加的问题

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湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展

2019-07-23 11:32 来源: 化工进展 作者: 王军锋 李金等

摘要:石灰石-石膏湿法烟气脱硫 (wet flue gas desulfurization,WFGD) 工艺具有吸收剂来源广、成本低、脱硫 效率高等优点,成为应用最广泛的烟气脱硫工艺。湿法脱硫过程中,燃煤烟气在喷淋浆液的洗涤作用下不仅能 高效脱除SO2而且可以协同去除细颗粒物,但同时存在石灰浆液夹带导致出口颗粒物浓度增加的问题。本文首先综 述了湿法脱硫的应用现状,对比了湿法脱硫系统前后细颗粒物物性变化,然后概述了应用于湿法脱硫协同去除 细颗粒物的新方法,包括脱硫塔内部结构调整以及促进细颗粒物凝聚长大,同时分析了湿法脱硫工艺中采用荷 电细水雾吸附细颗粒物并增益脱除SO2的可行性,以期为燃煤电厂细颗粒物排放控制提供借鉴。最后指出未来湿 法脱硫技术不仅要实现高脱硫效率,而且能有效脱除未被静电除尘器脱除的细颗粒物,湿法脱硫技术的发展趋 势是多种技术耦合实现多污染物的协同脱除。

细颗粒物 (空气动力学直径小于 2.5μm 的颗 粒,通常用 PM2.5表示) 是影响我国城市空气质量 的主要污染物之一,具有很大的比表面积,能长期 悬浮于大气环境中且易于富集多环芳烃、重金属、 细菌和病毒等有毒有害物质,通过呼吸进入人体, 与呼吸系统疾病、心血管疾病、心脏病等疾病的发 病率有密切联系[1] ,是导致人类死亡率上升的重要 原因[2] 。煤炭是我国能源消费中最主要的组成部 分[3] ,我国煤炭消费量的80%直接用于燃烧,煤炭 等化石燃料的燃烧是大气细颗粒物的主要来源,其 中燃煤电厂细颗粒物排放占很大比重[4] ,因此,控 制燃煤电厂细颗粒物排放是迫切需要解决的问题。 

燃煤电厂烟气处理的工艺流程一般为选择性催 化还原(SCR)脱硝+电除尘+脱硫,处理后的净烟气 经烟囱排放到大气中。传统静电除尘器对粗颗粒物 有很好的去除效果,除尘效率可以达到99%以上, 但对粉尘比电阻较大的细颗粒物难以有效荷电,去 除效果较差[5] 。燃煤电厂静电除尘器后普遍安装烟 气脱硫装置去除燃煤烟气中的二氧化硫,其中以石 灰石-石膏湿法脱硫工艺为主[6] 。湿法脱硫一方面 可以通过脱硫浆液的洗涤作用去除颗粒物,另一方 面脱硫浆液在高温烟气的作用下蒸发结晶形成新的 颗粒物,使烟气经湿法脱硫洗涤后细颗粒物的排放 浓度反而会增加[7] 。国内部分燃煤电厂在湿法脱硫 装置后增设湿式静电除尘器去除脱硫塔后细颗粒 物、硫酸雾滴以及逃逸的石灰石浆液小液滴[8-9] , 但湿式静电除尘器存在运行费用高、占地面积大等 不足。湿法脱硫通常作为烟气处理的末端设备,烟 气经过湿法脱硫装置后经烟囱直接排放到大气中, 其对细颗粒物的脱除效果直接影响大气环境空气质 量,因此研究湿法脱硫协同控制细颗粒物排放对于 研发新型高效脱硫除尘技术,控制大气污染具有重 要意义。 

本文就国内外湿法脱硫协同去除细颗粒物的研 究现状给出评述,介绍国内外湿法脱硫协同除尘的 新进展,进一步分析了荷电细水雾用于湿法脱硫装 置高效脱除SO2的同时协同去除细颗粒物的可行性, 并指出湿法脱硫未来的发展趋势是多种技术联合实 现多种污染物的协同治理。

1 湿法脱硫工艺应用现状 

烟气脱硫工艺在燃煤电厂尾气处理中广泛应 用,根据脱硫剂的干湿状态可以将其分为干法、半 干法和湿法,其优缺点对比如表1所示。湿法脱硫 通过液体或浆液吸收剂在湿态下脱硫和对脱硫产物 进行处理,虽然存在初期投资大、脱硫废水难处理 等缺点,但其脱硫效率高(>90%)、反应速率快、 技术成熟,适合大型燃煤电厂脱硫,大型燃煤电厂 广泛采用湿法脱硫技术。根据所用脱硫剂种类的不 同,湿法脱硫工艺又可以分为石灰石-石膏法、钠 碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法等[10] ,表2 总结对比了几种常见湿法脱硫技术的特点及适用 性。与其他湿法脱硫技术相比,石灰石-石膏湿法 烟气脱硫技术由于具有脱硫效率高 (通常超过 95%)、吸收剂来源广、成本低以及煤种适用性强 等优点而得以普遍应用,市场占有率超过 90%[2] , 本文湿法脱硫工艺主要指石灰石-石膏湿法脱硫。 

石灰石-石膏湿法脱硫工艺的工作原理是用石 灰石或石灰石浆液作为吸收剂,在喷淋塔内雾化成 小液滴,与燃煤烟气进行逆流接触,与SO2发生化 学反应生成亚硫酸钙,随后向浆池区通入空气使亚 硫酸钙氧化为硫酸钙 (石膏),脱硫后净烟气通过烟囱排出。以往研究多是实现脱硫塔高脱硫效率, 忽略了脱硫塔喷淋洗涤过程中细颗粒物的变化,在 喷淋洗涤过程中,雾化形成的细小石灰石浆液在高 速烟气作用下容易随烟气运动带出脱硫塔,这部分 石灰浆液蒸发形成的颗粒物以 PM2.5为主,对人体 和环境的危害尤为严重。随着国家排放要求越来越 严格,工业脱硫塔增益除尘能力也引起众多研究人 员的关注,实验研究了一系列降低脱硫塔出口细颗 粒物浓度的方法,包括增加塔内构件、设计高效除 雾器、强化蒸汽相变凝结等,并在实验室条件下取 得了良好的效果,有望进一步应用到工业湿法脱硫 过程中,实现超低量排放的要求。

2 WFGD系统前后颗粒物物性变化 

近几年,国内外众多学者开展了 WFGD 系统 前后颗粒物物性变化的研究分析,研究表明[11-19] , 经过 WFGD 后,粗颗粒物有较稳定的去除效果, 分级去除效率随粒径的减小而下降,颗粒粒径在 0.1~1μm之间去除效果较差,颗粒间的团聚形态发 生改变,同时颗粒物上 Ca 和 S 元素含量增加,通 过优化脱硫工艺抑制细小石膏晶体的形成可以降低 WFGD后细颗粒物的排放浓度。王珲等[7] 实测发现 石灰石-石膏湿法脱硫工艺对颗粒物总质量脱除效 率为74.5%,喷淋过程虽然可以有效脱除粗颗粒物 但对细颗粒物去除效果较差,随粒径的减小颗粒分 级脱除效率明显下降,并且出口烟气细颗粒物中 Ca和S元素含量增加,脱硫塔出口烟气中除未被洗 涤脱除的燃煤飞灰外,还含有约7.9%的石膏颗粒 和47.5%的石灰石颗粒。Meji等[11] 对荷兰WFGD系 统前后颗粒物分析发现,脱硫后燃煤飞灰约占 40%,10%为石膏颗粒,其余为脱硫浆液蒸发后形 成的溶解化合物。王东歌等[12] 对我国燃煤电厂的实 测结果显示湿法脱硫对总颗粒物的平均脱除效率为 55.5%,对PM10的去除效率在50%左右,但对PM2.5 以及PM1的去除作用有限,甚至出现出口排放浓度 增加的现象。朱杰等[13] 对超低排放项目的湿法脱硫 系统颗粒物实测发现旋汇耦合、双托盘等强化气液 传质技术有效提高了粉尘脱除效率,远超过传统空 塔湿法脱硫工艺。随后,潘丹萍等[14] 利用石灰石- 石膏湿法脱硫试验装置研究发现湿法脱硫后细颗粒 物物性与脱硫浆液中固体晶粒有一定关联,脱硫后 烟气中细颗粒物主要源自脱硫浆液蒸发夹带,并通 过优化脱硫工艺参数降低了脱硫过程细颗粒物的形 成。颜金培等[15] 采用4种不同的脱硫洗涤剂分析湿 法脱硫对细颗粒物的影响,发现脱硫后细颗粒物的 形态与所用脱硫洗涤剂密切相关,但不论采用何种 洗涤剂,脱硫后颗粒物中的 S 元素含量均明显 增大。 

表3总结归纳了研究人员对湿法脱硫系统除尘 作用分析。可见,经过WFGD洗涤后,颗粒粒径、 形态以及组分均发生变化,其变化与脱硫浆液的洗 涤作用密切相关,研究湿法脱硫协同控制细颗粒物 的关键在于强化脱硫浆液与燃煤烟气细颗粒物接触 吸收,降低烟气中粉尘含量,同时要抑制脱硫浆液 蒸发析出石灰石颗粒。 


3 湿法脱硫除尘新方法 

3.1 脱硫塔内部结构调整 

在湿法脱硫过程中,燃煤烟气从底部侧面进入 脱硫塔与自上而下喷淋的脱硫浆液逆向接触脱除二 氧化硫和颗粒物后由顶部排出,塔内烟气流速分布 不均匀。在脱硫塔内添加适宜的塔内结构,可以强 化气液接触作用,获得更好的脱硫除尘效果。 

将旋风除尘与湿式洗涤除尘结合应用,气体从塔体的切线方向进入,塔内设置旋流板,在离心力 的作用下接触壁面,同时洗涤液滴在气流作用下在 壁面上形成水膜,细颗粒物在强旋流以及与壁面水 膜接触的作用下高效去除。图1为Lee 等[20] 开发的 旋流湿式洗涤器试验原理图,通过调整旋流板角 度、喷雾压力及在喷嘴端部设置的圆棒撞击板可以 达到约 97% 的质量脱除效率。Chen 等[21] 对开放式 洗涤塔、托盘洗涤塔及带流型控制洗涤塔协同去除 颗粒物效果进行了中试实验研究。实验结果表明, 带流型控制洗涤塔具有最高的颗粒物去除效率同时 压降比托盘式洗涤塔低,经过性能指标评价,带流 型控制洗涤塔在湿法烟气脱硫协同去除颗粒物中更 高效经济。图2为Meikap等[22] 设计的多级鼓泡塔洗 涤器,塔内设置五级空心圆盘(三级收缩圆盘和两 级膨胀圆盘)连续诱导气泡产生和破裂,吸附接触 到的颗粒物进行去除。在综合了气液流量、塔体高 度和飞灰给料量的条件下,颗粒去除效率超过 95%。Mohan等[23] 在喷淋塔顶部连接鼓泡塔,同时 应用双流体雾化喷嘴产生细小液滴。研究发现,对 比于简单喷淋塔,双流体喷雾洗涤塔有更高的除尘 效率,与喷淋鼓泡塔同时应用脱除效率最高达到 99.3%。Byeon等[24] 设计改进了湍流湿式洗涤器,如 图3所示,增加多重导流板促进颗粒与液滴的接触 脱除,同时指出颗粒物的润湿性和过滤效果对提升 颗粒物脱除效率至关重要。许琳等[25] 研究发现在固 阀塔内,颗粒物润湿性越好细颗粒物洗涤效率越 高,粒径大于2μm的颗粒物洗涤效率在90%以上。 对于脱硫塔塔内部结构的调整的研究不仅对喷淋区 流场进行优化,更有学者研究新型除雾器,在脱硫 塔出口将细颗粒物及小粒径雾滴高效拦截。朱凯 等[26] 设计了一种新型涡流除雾器,如图4所示,实验研究发现烟气流速 5m/s 时,涡流除雾器比传统 折流板除雾器除雾效率高24.6%,通过数值模拟研 究发现涡流除雾器对 20μm 雾滴的除雾能力达到 90%以上。 

通过调整脱硫塔内部结构可以改变流场分布, 实现烟气与液滴更好接触作用,从而起到强化增效 除尘的功能,但是上述结论大都是在实验室模型实 验的基础上得出的,没有真正应用于湿法脱硫工业 环境中,同时塔内构件越复杂越容易引起壁面结垢 及堵塞,当脱硫塔运行时间过长时,影响更为严 重,这些问题都会影响到实际脱硫塔的应用,实际 应用中脱硫塔的稳定性仍需进一步测试。

3.2 促进颗粒物凝聚长大

湿法脱硫过程中,高温烟气与脱硫浆液逆向接 触时,发生强烈的传热传质反应,高温烟气使部分 脱硫浆液汽化蒸发,烟气含湿量增大接近或达到饱 和状态。基于脱硫塔内高湿环境,杨林军等[27] 提出 了湿法脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒物脱除。蒸 汽相变促进细颗粒物脱除的机理为[28] :在过饱和蒸 汽环境中,过饱和蒸汽以细颗粒物为凝结核发生非 均相核化凝结,使颗粒粒度增大,质量增加,增强 惯性捕集作用;同时凝结过程放出凝结潜热,颗粒 物表面与燃煤烟气存在温度梯度及水汽浓度梯度, 烟气中的细颗粒物会在热泳和扩散泳作用下发生迁 移运动,相互碰撞接触更频繁;发生相变凝结时, 水汽在细颗粒物表面凝结成一层水膜,细颗粒物表 面润湿性发生变化,从而更容易吸附捕集碰撞到水 膜上的细颗粒物,提高湿法脱硫协同除尘效率。 Wu 等[29-31] 采用不同的方式实现过饱和蒸汽环境, 研究了湿法脱硫协同去除细颗粒物的性能。文献 [29]报道在电除尘器前设置蒸发室,脱硫塔前设置 低温换热器,提高烟气相对湿度实现细颗粒物冷凝 的过饱和蒸汽环境。研究结果表明设置蒸发室及低 温换热器显著增强湿法烟气脱硫系统去除细颗粒物 效果,去除效率提高40%~50%。文献[30]报道在两 个除雾器之间注入适量蒸汽,以脱硫塔顶部空间作 为蒸汽相变室,促进未被脱硫浆液去除的细颗粒物 及脱硫浆液蒸发结晶的石膏颗粒凝结长大,顶部设 置丝网除雾器拦截凝结长大的液滴,试验系统如图 5所示。注入湿蒸汽使烟气过饱和度及过饱和区域 增加,脱硫塔出口细颗粒物数量浓度降低 30%~ 40%。文献[31]研究了蒸汽相变和耦合撞击流作用 下细颗粒物的去除特性。为使脱硫烟气与蒸汽混合 更加充分,将传统的单通道蒸汽注入改为两股冲击 射流注入脱硫塔,实验室环境下该工艺除尘效率可 以增加到50%~60%。Yan等[32] 考虑到不同粒径的颗 粒在声场中受声波的夹带作用不同,颗粒间产生相 对运动导致团聚,研究了带有润湿剂的液滴在声场 中对细颗粒物的脱除特性。结果表明,颗粒物的去 除效率与润湿剂的润湿性及声场强度密切相关,采 用十二烷基磺酸钠润湿剂及低强度声场可以获得较 高的颗粒物去除效率。随后,Yan等[33] 研究了湿法 脱硫过程中声凝聚和过饱和蒸汽冷凝共同作用对细 颗粒物去除效果的影响。脱硫塔前设置低温换热器 创造过饱和环境,两级除雾器之间设置声团聚室, 在低蒸汽消耗 (过饱和度 S=1.15) 和低声场强度 (I=151dB) 下去除效率超过70%。刘勇等[34] 实验研 究了脱硫塔入口烟气及脱硫浆液中添加化学团聚剂 对细颗粒物团聚脱除的影响,实验结果表明添加化 学团聚剂可以使细颗粒物平均粒径增大约4倍,数量浓度降低约 40% 以上,同时对脱硫效率影响较小。 

添加蒸汽或湿空气促进细颗粒物凝结长大适合 于湿法脱硫喷淋的高湿环境,但目前工业湿法脱硫 系统中应用较为普遍的折流板除雾器对30μm以上 的雾滴才有较佳的捕集效果,而单纯应用蒸汽相变 很难将PM2.5细颗粒物凝结长大至30μm,从而被传 统折流板除雾器捕集,因此脱硫洗涤中高湿烟气相 变促进细颗粒物脱除需要配置高效除雾器。此外, 过饱和水汽在细颗粒表面凝结的同时,也会凝结于 相变室壁面,进而削弱蒸汽相变效果,并有可能增 强壁面腐蚀结垢,其工业应用还有待进一步试验。

3.3 荷电细水雾增效脱除细颗粒物

3.3.1 荷电细水雾增效除尘的可行性分析 

脱硫浆液喷淋洗涤燃煤烟气时,燃煤飞灰在惯 性碰撞、拦截以及扩散作用下被喷淋雾滴吸附捕 集,其被捕集概率与雾滴直径、粉尘受力情况有 关。但经过静电除尘器脱除颗粒物后,进入脱硫塔 洗涤的微细粉尘惯性较小,难以被脱硫浆液有效捕 集。在水雾除尘的基础上,采用某种方式使液滴荷 电,液滴颗粒之间的静电力作用下有助于高效去除 细颗粒物[35] 。赵海波等[36] 理论分析表明,液滴荷电 有利于湿式洗涤对细颗粒物的捕集,对颗粒物的分 级除尘效率达到 70% 以上。国内外学者开展了大 量荷电液滴除尘的实验研究,如表4所示,结果表 明 荷 电 液 滴 可 以 更 高 效 地 去 除 细 颗 粒 物 。 Balachandran 等[37-38] 研究了密闭空间荷电水雾洗涤 燃烧香烟产生的细颗粒物。结果表明,水雾荷电后 清洗效果提高3倍[37] ,随后在相同的实验条件下使 烟气粉尘通过电晕放电区,使粉尘带相反电荷,洗 涤效果比液滴和细颗粒物都未荷电提高 4 倍[38] 。 Jaworek[39] 、D'addio[40-41] 和左子文[42] 等采用毛细管产 生滴落模式的液滴,通过电晕放电使液滴荷电,研 究密闭空间内的粉尘变化情况。实验结果表明液滴 荷电后粉尘捕集数量比液滴未荷电提高一个量 级[42] ,液滴电晕放电与感应荷电除尘效果相似,荷 电喷雾可以使用水量减少为原来的三分之一[39] ,同 时 发 展 的 模 型 能 够 很 好 预 测 荷 电 液 滴 除 尘 效 率[40-41] 。Natale[43-44] 和 Krupa[45] 等研究了气流与荷电 喷雾顺流情况下的颗粒去除实验,均指出水雾荷电 有助于提高细颗粒物的去除效率,其中液滴与粉尘 带相反电荷时,细颗粒物的脱除效率能进一步增 加。此外,带同种电荷的液滴由于库仑斥力作用在 空间弥散程度更广,削弱液滴之间的聚并,有效增 加了液滴与颗粒物的接触面积。 

因此,水雾荷电后在静电力的作用下能有效捕 集含尘气流中的粉尘,降低细颗粒物排放浓度。若 能在湿法脱硫过程中采用荷电喷雾技术,有望达到 燃煤烟气污染物联合脱除,燃煤电厂超低量排放的 要求。 

3.3.2 荷电喷雾增效脱硫 

荷电水雾可以增效捕集亚微米粉尘,在湿法脱 硫中兼有增效消除 SO2气体的功能。众多学者[41-45] 试验研究了荷电喷雾烟气脱硫技术,使之提高烟气脱硫效率。Natale等[46] 指出在滴落模式下荷电脱硫 浆液使SO2的吸收率提高了50%,分析原因指出液 滴的振动和变形以及过剩电荷导致表面张力降低使 得液相传质系数增加,降低传质阻力。陈汇龙等[47] 将高压静电技术引入湿法脱硫中改进了钙基湿法烟 气脱硫工艺,研究了石灰浆液荷电特性以及静电效 应对脱硫效果的影响。实验结果表明,液滴荷电对 石灰浆液脱硫作用有明显的增益效果,在相同流量 及钙硫比下,脱硫效率由未荷电的 24% 增加到荷 电后的35.33%。王贞涛等[48] 试验研究了荷电喷雾对 烟气脱硫的影响,试验系统图如图6所示,指出液 滴荷电后降低了液滴的表面张力,改善了液体的雾 化性能,加剧了化学反应。与未荷电相比,荷电喷 雾脱硫效率提高约6%。随后,王贞涛等[49] 对荷电 雾滴吸附SO2过程进行了简化,利用双膜理论建立 了荷电喷雾烟气脱硫过程数学模型,对脱硫效率进 行预测和分析,理论分析了液滴荷电对湿法脱硫的 增益作用。

3.3.3 脱硫塔内荷电喷雾难点分析

由表4可知,荷电水雾除尘开展的实验研究大 多是针对密闭空间[37-42] 或气液顺流[43-45] 且气相流量 很小的场合,结合王军锋等[50-51] 分析荷电喷雾特性 的影响因素,感应荷电过程中喷雾液滴喷射到电极 表面容易引起放电击穿使系统无法稳定运行,不利 于液滴荷电,因此实验研究荷电水雾通常用于去除 密闭空间或含尘烟气与喷淋液滴同向流动的情况 下。湿法脱硫过程中,脱硫浆液通常对烟气进行逆 流洗涤,高温烟气与脱硫浆液之间存在强烈的传质 传热反应,喷嘴喷出的细小液滴在烟气夹带作用下 充满塔体,同时脱硫浆液在高温烟气蒸发作用下增 加塔内湿度,雾滴凝结在电极环上影响喷淋浆液的 荷电效果,不利于高效脱硫的同时协同去除细颗粒 物。荷电效果的好坏直接影响湿法脱硫去除污染物 的效果,雾滴有效荷电是该系统设计的关键技术也 是难点。 

气液双流体雾化喷嘴可以通过调节气相压力改 变液滴粒径,可控性好,且适用于石灰石浆液这种 高黏度液体,在非常低的液体流量下也能获得好的 雾化效果,同时经喷嘴口喷出的液滴在高速气流的 作用下具有很大的速度,应用于湿法脱硫工艺中不 易堵塞喷口且易获得合适的液滴粒径,使得脱硫浆 液与烟气有更好的接触面积且不易被烟气夹带出脱 硫塔。王军锋等[52] 设计了一种新型静电雾化喷嘴应 用于湿法脱硫塔内,通过离子风与液滴离散相的强 化作用使之有效荷电。有望应用于脱硫塔高湿环境 下发挥荷电细水雾高效脱除细颗粒物的优势,从而 提升脱硫塔喷淋系统的除尘效率,同时提高脱硫 效率。 

荷电喷雾技术不仅能够提高喷雾质量及细颗粒 物的捕集效率,而且荷电浆液在电场作用下可以强化气液两相作用,促进脱硫浆液吸收 SO2,提高 SO2吸收率。同时荷电喷雾技术可以显著降低耗水 量,既有显著的环保效益,也有一定的经济效益。 该工艺为燃煤电厂细颗粒物排放控制提供借鉴,为 研发高效脱硫除尘装置提供一种新思路,有望进一 步提高脱硫塔脱硫除尘效率。

4 总结与展望 

随着人们对清洁大气环境的要求,燃煤电厂污 染物的排放控制越来越严格,湿法脱硫作为烟气处 理的末端工艺,其脱硫协同去除细颗粒物的技术正 在不断改进和完善中。就目前工业应用来看,湿法 脱硫以喷淋空塔为主,为了进一步实现超低量排放 的要求,塔内增设双托盘或旋汇耦合装置能强化气 液传质,进一步提高脱硫塔除尘效率。湿法脱硫协 同除尘的研究主要包括三方面:①脱硫塔内部结构 调整,通过增加塔内构件提高塔内烟气分布均匀度 或者增强塔内湍流程度以促进气液接触作用,增加 颗粒物与脱硫浆液碰撞接触概率,以及提高除雾器 除雾性能,更加有效地捕集脱硫塔出口细小液滴及 夹带颗粒;②结合湿法脱硫塔内高湿环境,通过向 塔内注入适量蒸汽实现蒸汽相变所需的过饱和环境 以促进细颗粒物的凝结长大,同时在外加声场或向 脱硫浆液中添加化学团聚剂的作用下能进一步强化 细颗粒物团聚长大,提高细颗粒物捕集效率。③结 合国内外对荷电喷雾吸附细颗粒物的研究,荷电水 雾不仅在惯性碰撞、拦截、扩散作用下捕集细颗粒 物,还由于荷电液滴与细颗粒物间的静电力而被吸 附捕集。分析了荷电喷雾技术应用于湿法脱硫环境 下提高脱硫除尘效率的可行性,并对脱硫浆液在高 湿环境下有效荷电这一难点进行分析。 

石灰石-石膏湿法脱硫技术由于脱硫剂来源 广、成本低、技术成熟、脱硫效率高等优点而被广 泛应用于燃煤烟气尾气处理过程,现阶段的湿法脱 硫技术基本可以满足二氧化硫排放要求,但空塔喷 淋脱硫存在烟气分布不均、脱硫浆液蒸发夹带等问 题,导致出口细颗粒物浓度得不到有效控制。多种 技术联合、多种污染物协同治理是未来湿法脱硫技 术的发展趋势。脱硫塔内设置合适的内部构件,出 口采用高效除雾器,同时喷嘴采用荷电雾化喷嘴多 种技术联合应用,能进一步提高脱硫效率的同时增 益捕集细颗粒物,降低出口粉尘浓度,达到超低量 排放的要求。

综上所述,湿法脱硫协同除尘技术在治理大气 污染延长人类寿命方面具有重要意义,是发展新型 高效脱除细颗粒物工艺和技术的重要方向,在我国 燃煤电厂较多采用湿法脱硫工艺的背景下,具有广 阔的发展前景。目前,针对实验室环境下湿法脱硫 除尘的研究已取得了一定的成果,但将其应用到工 业脱硫中仍有一段距离。在今后的研究中,一方面 要继续加强实验室环境下各参数变化及各方法对脱 除效果的影响,以寻求最佳操作工况及技术方法, 从而开发强化气液接触作用实现高效脱硫协同除尘 的技术途径,另一方面应在工业湿法脱硫过程中进 行实际应用,以实现高效、低能耗的脱硫协同除尘 技术的应用。

原标题:湿法脱硫协同去除细颗粒物的研究进展

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