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通常,在FGD装置中,液体作为分散相分散于烟气中,烟气是连续相。在JBR反应器中情况相反,烟气是分散相,液体是连续相,借助脱硫风机的动力使浆液形成600mm深的气泡层,从而实现对S02的吸收。
烟气在进人JBR反应器前经预洗预冷却,然后进人上下隔板之间的分布室。通过垂直插人浆液中的多根喷射鼓泡管喷人反应槽的浆液中。
鼓泡管插人深度为100?400mm,烟气流在反应槽的上层形成高600mm左右的泡沫层。气液接触时间为〇.5s。这里是气液传质的主要区域。净化后的烟气沿上升管进人上隔板上面的净气室,再经外置式除雾器送往烟气排放。
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反应罐的液位,即鼓泡管浸没深度可通过溢流堰调节,鼓泡管浸没深度可根据锅炉负荷,人口S02浓度和脱硫率加以确定。
溢流浆液放进浆罐作配浆用,随浓度为15%?25%的浆液返回反应罐。反应罐底部送人氧化空气将吸收液强制氧化,最后经脱水制成商品石膏。在反应罐中完成全过程的吸收、氧化、中和、结晶、分离以及去除烟尘等单元操作。
JBR系统的主要控制参数是反应槽的烟气压力损失(或液位)、反应槽浆液的PH值和浆液的密度。压损是影响脱硫效率的主要参数。对系统性能有影响的参数还有人口 S02的浓度和烟气流量。
根据JBR的特点,在设计和运行中务必注意以下几点。
(1)提高液位,增大烟气压损,可以提高脱硫效率。实践证明,脱硫效率随液位提高而提高,随入口S02*度增大而降低。当pH值和压损不变时,脱硫效率随人口 S02浓度增大而降低。
(2)JBR —般运行PH值为3?5,是比较低的。这有利于石灰石的溶解和亚石膏的氧化,可以获得高纯石膏副产品,而且颗粒粗,易脱水。因此要求石灰石的粒度比传统FGD的更细。当PH>5时,石灰石溶解度和利用率陡降,这时可能造成石膏垢堵塞事故。
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(3)当烟气含尘较高时,如果pH<4可能发生AP+和F-增加,将导致A1F3 “封闭”
CaC03的活性,从而使石灰石利用率下降。
(4)JBR吸收区的高度受限,仅600mm左右,气液接触时间约0.5s。但气液冲击剧烈,气泡层的传质面积大,而气泡层的高度受反应槽的直径大小限制。因此一般JBR的直径比较大,所以占地面积大,要求设多台搅拌机使浆液中的固体物停留时间长达30h以上。因而大大提高了JBR的除尘效率,可达97%?99%,不过对0. 6pm以下的微粒无效。
(5)由于JBR的压损大,仅反应槽就有2.9?3. 7kPa,增压风机的动力消耗很大,可达4000kW.h/h以上,约占FGD总能耗的60%~80%,例如600MW机组运行时高达6500kW·h/h。
(6)由于全部反应都发生在反应槽中,要求确保搅拌充分,pH检测回路的滞后时间应少于30s。正常运行时,反应槽的pH值低,过剩CaC03含量少。故pH值对供浆量敏感,特别当PH>4. 5时,PH值调节回路的稳定性较差。
在原本只具有除尘功能的洗涤塔器的基础上,用碱性溶液替代洗涤水,便可收取除尘脱硫双功效,由此派生出一系列除尘脱硫一体化塔器,在不同的场合根据烟气的特点和净化要求,可以强调双效,也可以特别强化除尘或脱硫,有主有次,达到环保双重目标。
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