湿式ガラス炉脱硫の共通課題を技術の視点から分析

廃液の処理 湿式ガラス炉脱硫では、アルカリ液や弱酸塩溶液を用いて排ガス中のSoを吸収することが多く、その廃液にはすす、硫酸塩、亜硫酸塩などが多く含まれています。処理せずに直接排出すると、周辺環境に二次汚染を引き起こします。 廃液の合理的な処理は、多くの場合、湿式排煙脱硫技術の成功の重要な要因の 1 つです。 廃液中の硫酸塩を回収・利用し、廃棄物資源化する合理的な処理技術です。
脱硫器を備えた湿式ガラス炉で脱硫した後の塩分を含んだ水ミスト（脱硫生成物）は、種類も濃度もさまざまです。 石灰で脱硫する際に生成される硫酸カルシウムなど、溶けにくい硫酸塩があります。 煙道で蒸発した後、水分は石膏または他の塩を沈殿させ、煙道の壁、特に誘導ドラフトファンのインペラーブレードに硬いシェルを形成します。これにより、インペラーの動的バランスが損なわれ、モーターが簡単に燃焼し、誘導ドラフトファンを廃棄することさえできます。
したがって、このプロセスでは吸収装置のデミストが必要であり、精製された煙道ガスは吸収塔から排出される前にデミストする必要があります。 中国のかなりの数の脱硫装置にはミストエリミネーターが装備されていません。 ミストエリミネーターは、脱硫塔と精製排ガス出口の上部に設置されています。 煙道ガスの流量に応じて、タワー シリンダーの上部 (垂直配置) またはタワー アウトレット ベンドの後ろのストレート 煙道 (水平配置) に取り付けることができます。 後者は、煙道ガスの流量を前者よりも多くすることができ、ミストエリミネーターのフラッシング水を設定します。 ミストエリミネーターは断続的に洗浄され、ミスト除去後の精製排ガス中の残留水分は 1.00 mg/m を超えてはなりません。
3. 煙道ガス温度 ほとんどの硫黄含有ガラス炉の煙道ガス温度は 120 ～ 185 度以上です。 吸収温度が低いという利点から、脱硫効率を向上させるためには、一般的に60℃程度で吸収を行う必要があります。 したがって、吸収する前に、煙とほこりを除去するための要件と相まって、煙道ガスを予冷する必要があります。 通常、プレスクラバーとスプリンクラーは、吸収塔の前に追加されます。 排煙は脱硫塔で冷却・加湿され、60℃程度まで温度が下がります。
ただし、煙道の腐食を減らすために、煙道ガスの排出量は露点温度 (約 60 度) より 10-20 度高くする必要があります。 同時に、冷気の逆流を避けるために、煙突出口での煙道ガスの排気速度は 25-30 m/s である必要があります。 温度が高いと、煙道ガスの密度が小さくなり、ファンが煙突から排出しやすくなります。
このため、浄化された排ガスを再加熱する必要があり、通常は 105 ～ 130 度に加熱されます。 通常、排煙ヒーターには、再生式と非再生式の 2 種類があります。 再生プロセスでは、排煙を加熱するために脱硫されていない高温の排煙が使用されます。 非再生プロセスは、蒸気と天然ガスによって煙道ガスを再加熱します。
湿式ガラスキルンでの排煙脱硫工程では、装置内にスケールや目詰まりが発生することがよくあります。 スケーリングと目詰まりは、一部の機器の正常な動作の鍵となっています。 その理由は、煙道ガス中の酸素が CaSO を引き起こすためです。 CaSO (石膏) への酸化と石膏の過飽和。 この現象は、主に自然酸化を伴う湿式システムで発生します。 それは通常、強制酸化と酸化の抑制によって制御できます。
強制酸化方式は、酸化槽に圧縮空気を吹き込むことで、ほとんどのCaSOを除去します。 CaSO に酸化し、十分なスラリー固形分 (12%) を維持して、石膏の結晶化に必要なシードを増やし、石膏結晶の成長を支配的にし、スケーリングを効果的に制御します。 酸化の抑制には、元素硫黄、エチレンジアミン四酢酸、およびそれらの混合物などの酸化抑制剤の使用が含まれます。
元素硫黄を追加すると、亜硫酸ラジカルと反応するチオ硫酸イオンが生成され、それによって酸化反応が妨げられます。 EDTA は、遷移金属と反応してキレートや亜硫酸塩を形成することにより、酸化反応を抑制します。 また、工程内での吸収液の蒸発速度や水分量の制御、溶液のpH値の制御、除塵の徹底、装置構造の特殊設計、吸収装置の選定なども可能です。スケールや目詰まりを起こしにくい。 たとえば、流動床洗浄塔は、固定充填洗浄塔よりもスケーリングや詰まりが発生しにくいです。 表面が滑らかで耐腐食性のある材料を選択して吸収装置を作成します。
腐食と摩耗 石炭の燃焼時に多量の So が発生します。 また、少量の SO3 も発生します。 一般的な排ガス中の SO3 濃度は 10～40g/L である。 排ガス中に水分（4～12）が存在するため、SOが発生します。 瞬時に硫酸ミストが発生。 温度が低いと、硫酸ミストが凝縮して硫酸になり、装置内壁に付着したり、洗浄液に溶解したりして、吸収塔や関連装置を腐食させます。
主な解決策は次のとおりです。ステンレス鋼、エポキシ樹脂、ガラス繊維強化プラスチック、硬質ポリ塩化ビニル、セラミックなどの耐腐食性材料を吸収塔として使用する。 機器の内壁は、水ガラスなどの防食材料でコーティングされています。 装置内はゴム等で内張りされています。煙や粉塵を含んだ排ガスは高速で装置内や配管内を通過し、吸収塔内の吸収液とともに乱流・攪拌され、装置の深刻な損耗につながります。 主な解決策には、煙が吸収塔に入る前に除塵する、吸収塔と関連機器を耐摩耗性材料を使用して製造する、機器に耐摩耗性材料をライニングまたはコーティングするなどの合理的なプロセス設計の採用が含まれます。