MP塔盤在輕鈣行業(yè)窯氣脫硫塔中的應(yīng)用
張東文1，劉海彬 1 ，何豫基2 ，林長(zhǎng)青1
(1天津市創(chuàng)舉科技有限公司，2河北工業(yè)大學(xué)鈣鎂研發(fā)中心)
摘要 MP塔盤具有傳質(zhì)效率高、處理能力大及壓力降低等特點(diǎn)，將其應(yīng)用在窯氣脫硫塔中，提高了窯氣的凈化度，從而提高了輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的白度，并且該凈化系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低，適合在輕質(zhì)碳酸鈣行業(yè)推廣。
關(guān)鍵詞：MP塔盤；脫硫塔；輕質(zhì)碳酸鈣；白度
1 技術(shù)改造背景
近年來，中國(guó)普通輕質(zhì)碳酸鈣和納米級(jí)碳酸鈣的產(chǎn)量在不斷提高，總產(chǎn)量可達(dá)1000 萬t/a， 但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，低檔產(chǎn)品較多，高檔次的專用碳酸鈣大部分還需要進(jìn)口，產(chǎn)品質(zhì)量差， 廠家利潤(rùn)低，這是由于生產(chǎn)工藝落后，設(shè)備水平低下所致。因此，企業(yè)要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，必須改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高設(shè)備性能、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、 提高產(chǎn)品附加值，生產(chǎn)適合市場(chǎng)需求的碳酸鈣系列產(chǎn)品。
輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)主要包括石灰乳陳化、窯氣凈化、碳化與活化、產(chǎn)品增白降鎂及脫水等幾個(gè)工序。對(duì)于窯氣凈化工序，以往的凈化工藝大部分采用旋風(fēng)分離器、噴淋除塵器、泡沫洗滌塔和吸附過濾塔等的組合，該組合耗水多、能耗大、塔板阻力大，而且存在運(yùn)行不平穩(wěn)、窯氣洗滌效率差、無脫硫效果等問題。從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來看，除塵裝置應(yīng)“大型化”，若采用大型的除塵脫硫裝置，一座窯或多座窯采用一套凈化系統(tǒng)即可，即脫硫塔與洗滌塔串聯(lián)，再加上除霧、除水裝置[1]。河北乾昊鈣業(yè)就是采用了這種除塵脫硫裝置，脫硫塔與洗滌塔串聯(lián)，內(nèi)件均采用我公司專利技術(shù)塔盤——MP塔盤[2]，除塵脫硫效果明顯。
2 MP塔盤的應(yīng)用
2.1 脫硫過程反應(yīng)原理
從立窯出來的窯氣夾帶著煤灰、二氧化硫等雜質(zhì)，所以凈化裝置不僅要除塵還要脫硫，當(dāng)稀石灰漿液送入脫硫塔時(shí)，脫硫劑與窯氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成固體灰渣，同時(shí)窯氣將熱量傳遞給脫硫劑使之不斷干燥，一部分固體灰渣在塔內(nèi)分離，另一部分隨脫硫后窯氣進(jìn)入洗滌塔。此過程包含二氧化硫與脫硫劑的反應(yīng)、液滴的干燥、脫硫灰的分離循環(huán)等主要環(huán)節(jié)。脫硫劑漿液與含有二氧化硫氣體的窯氣接觸過程中，幾個(gè)反應(yīng)步驟及蒸發(fā)將同時(shí)發(fā)生：
SO2(g)+H2O(l)=H2SO3(l)
H2SO3(l)=HSO3-+H+=SO32-+2H+
Ca(OH)2(S)=Ca(OH)2(aq)=Ca2++2OH-
SO32-+Ca2++1/2H2O(l)=CaSO3•1/2H2O
2.2 脫硫塔設(shè)計(jì)方案
在水力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上，如表1所示，結(jié)合我公司在脫硫塔領(lǐng)域設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其做了如下設(shè)計(jì)方案：
塔類型：板式塔
塔徑：DN1600×～5625 mm
內(nèi)件：MP塔盤(天津市創(chuàng)舉科技有限公司專利塔板技術(shù))
塔板層數(shù)：3層
塔板間距：500 mm
材質(zhì)：不銹鋼
2.3 應(yīng)用效果
河北乾昊鈣業(yè)有限公司的窯氣凈化裝置，改造前每個(gè)立窯配有4套凈化裝置，用水量大，電耗高，除塵效率低，產(chǎn)品白度為91％，改造后除塵效果明顯，產(chǎn)品的白度可達(dá)到94％以上。同時(shí)，由于只需1套凈化裝置，可以減少用水量，降低了能耗及操作費(fèi)用，改造后1 個(gè)立窯只配1套凈化裝置，包括旋風(fēng)分離器、脫硫塔、洗滌塔及氣液分離器，此凈化裝置即可滿足5萬t/a 的生產(chǎn)能力。
由于MP塔盤具有傳質(zhì)效率高、處理能力大及壓力降低等特點(diǎn)，解決了原塔洗凈率與塔阻力（通氣量）的矛盾。采用MP塔盤脫硫塔串聯(lián)洗滌塔，可提高窯氣的凈化度，從而提高輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的白度并且該凈化系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低，適合在輕質(zhì)碳酸鈣行業(yè)推廣。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙朋偉，胡琳娜，費(fèi)長(zhǎng)榮，何豫基等．輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工藝技術(shù)改造若干問題的探討[ J ]．無機(jī)鹽工業(yè)，2013，45，(10)：1-4．
[2] 李志強(qiáng)，許慶茂，張東文等．新型垂直篩板技術(shù)[ J ]．化工進(jìn)展，2001 (10 )：58-60．
