中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：
1671-2064（2018）10-0086-02
近年来，钢铁企业污染排放一直较为紧急，球团竖炉生产过程中，产生很多的粉尘及SO2等有害物质，对环境导致污染，其污染治理一直是钢铁企业污染治理的重点。为降低球团竖炉生产过程中粉尘及SO2的排放，满足环保需要，镔鑫特钢材料公司对现有竖炉增设一套烟气脱硫设施。
依据竖炉烟气的特征，在球团竖炉主抽风机烟道出口，设置一套半干法脱硫系统。笔者作为该工程的主要设计人，对脱硫系统做出了详图设计。
1 半干法脱硫工艺原理
1.1 工艺原理
石灰石-石膏法烟气脱硫技术以生石灰（CaO）作为吸收剂，生石灰经过消化后制成熟石灰浆液（Ca（OH）2）。作为脱硫剂，熟石灰浆液经过泵输送的吸收塔顶部的喷淋层，在吸收塔喷淋层内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的SO2反应生成CaSO3，同时向吸收塔内的浆液鼓入空气，使CaSO3转化为CaSO4，脱硫剂的最后产物为石膏（CaSO4?2H2O）。脱硫后的烟气经高效除雾器除去雾滴后，由塔顶烟囱排放，SO2的脱硫率可高达97%以上。该工艺的反应机理为：
SO2被雾滴吸收：
SO2（g）→SO2（l）+H2O→H++HSO3-→H++SO32-
SO2+Ca（OH）2→CaSO3+H2O
部分SO2完成如下反应：SO2+1/2O2+ Ca（OH）2→CaSO4+H2O
氧化：HSO3-+1/2O2→SO32-+H+
SO32-+1/2O2→SO42-
结晶：Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3?1/2H2O（s）
Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4?2H2O（s）
1.2 工艺步骤
工艺步骤如图1所示。
烟气由抽引风机引入吸收塔，在吸收塔内，烟气从吸收塔下部进入塔体，吸收剂从上向下分几层喷淋，烟气与石灰浆液迅速接触后被飞速吸收，发生化学反应，除去烟气中的SO2、SO3及HCl等酸性气体。吸收塔上部设有除雾器，除去烟气中夹带的水滴后，经脱硫塔直排烟囱达标排放。
2 工程概况
本工程对两座2×12m2球团竖炉配套合建一套脱硫系统，处置烟气量为54×104m3/h（工况），使用石灰―石膏喷淋塔烟气脱硫工艺，脱硫效率在95%以上，SO2排放浓度低于80mg/标m3，粉尘浓度低于30mg/标m3，烟气含水率低于60mg/标m3。
脱硫系统主要由以下几部分组成：脱硫塔及附属设施、脱硫浆液制备及供给系统、脱硫系统公辅设施、电控及仪表控制系统。
脱硫系统主要设施选型：
（1）脱硫塔。脱硫塔规格：φ8.0m×φ7.2m，临时烟囱φ3.4m，烟塔合一总高度60m，碳钢材质，厚度不小于18mm，内衬玻璃鳞片，浆液池有效容积390m3。（2）循环浆液泵。吸收塔系统主要包含3台循环泵、3层浆液喷淋层，使用单元制，即每台循环泵对应一层浆液喷淋层，流量：2050m3/h，压头：
17.0/18.8/20.6m。（3）增压风机。静叶可调，流量：54×104m3/h，压头：
1500Pa，配变频电机。（4）氧化风机。升压：88.2kPa，风量：20.8m3/min，功率45kW。（5）真空皮带脱水机。处置量：2.6t/h，（石膏含水≤10%），脱水面积3.0m2。（6）石膏浆液旋流器。处置量：
12m3/h。（7）降尘降温装置。处置烟气量：540000m3/h，?^滤面积：7.2m2，气流均布系数≤0.25，出口浓度≤10mg/Nm3。
降尘降温装置安装在竖炉烟气烟道上，可有效捕集二次飞扬后少量趋向烟道的粉尘及比电阻值高的细微颗粒物，降低了振打二次飞扬效率损失，提前对烟气进行先期的预脱硫处置，可大大提升除尘效率。
因为脱硫大多都是负压运行，为了防止负压对每块滤料的重压用途，在每块环形滤料的中部加装抗负压装置，有效防止了负压所带来的影响。
3 PH值对脱硫成效的影响
SO2的吸收反应大多数在烟气与喷淋浆液接触的瞬间已经完成，脱硫浆液的PH值是指吸收完SO2的浆液与新鲜浆液混合后的PH值，其具体值与PH计的安装地方有关。
在工程实践中，需要严格控制好循环浆液的PH值。在实践中循环浆液的PH值主要依赖增减循环浆液中的石灰石来进行控制。PH值的高低对SO2的吸收及Ca的析出有决定性的影响。提升循环浆液的PH值，有益于SO2的吸收，脱硫效率提升；但当PH值大于5.8后，随着着H+浓度的减少，不利于Ca的析出，SO2的吸收和Ca的析出两者在肯定范围内相互对立。所以应严格控制浆液的PH值在适当的范围内，既不可以太高，也不可以太低。
其次，假如浆液的PH值过高，浆液中存在比较多的CaCO3，将导致整个系统的浆液泵、阀门及管道系统结垢阻塞，影响脱硫系统的正常稳定运行。但假如浆液的PH值过低，则影响系统的脱硫效率。
理论剖析表明，浆液PH值低于2.2时基本上无脱硫用途；PH值大于5.8时，脱硫效率基本不在增加。经验表明，浆液PH值控制在5.5～5.7时，脱硫效率在90%以上。通常情况下，综合脱硫效率、石膏的结晶、废水处置等原因，控制吸收塔浆液的PH值在5.2～5.6，可以获得较为理想的脱硫成效。
4 结语
本工程设计因地制宜，大大减少了球团竖炉SO2的排放浓度，降低了环境污染，获得了好的社会和经济效益。
