針對鋼廠焦化廠干法脫硫系統(如活性炭吸附 - 氫氧化鈣再生工藝、循環流化床干法脫硫工藝)的中高溫(200-400℃)、煙氣含硫成分復雜(SO₂為主,伴生少量 H₂S)、粉塵濃度高的工況特點,結合氫氧化鈣的反應特性,從選型、操作、維護全流程制定專項方案,確保脫硫效率穩定達標(出口 SO₂≤35mg/m³,H₂S≤10mg/m³)。 一、專項選型標準:匹配焦化干法工況 (一)核心指標強化要求 相較于通用鈣基脫硫劑,焦化干法脫硫用氫氧化鈣需重點滿足以下專項指標,應對復雜工況: 活性鈣含量:≥95%(焦化煙氣中含有的粉塵、焦油會覆蓋部分活性位點,高活性含量可抵消雜質影響),采用 EDTA 滴定法檢測時,有效鈣(Ca (OH)₂)占比不得低于 92%; 比表面積與孔隙結構:比表面積≥35m²/g,孔隙率≥65%,且需包含 2-5μm 的中孔(適配 SO₂、H₂S 分子滲透),避免因孔隙過小導致焦油堵塞、過大導致吸附能力不足; 抗燒結與熱穩定性:在 200-400℃工況下,放置 48 小時后活性衰減≤5%(普通氫氧化鈣在此溫度下易脫水生成 CaO,活性下降超 15%),需通過添加 1%-3% 的氧化鋁(Al₂O₃)改性提升熱穩定性; 粒徑分布:D50 控制在 20-40μm(適配焦化干法脫硫系統的氣力輸送與流化床流化要求),D90≤80μm,避免粒徑過小被煙氣帶走(導致脫硫劑損耗率>3%),或過大造成流化不均。 (二)選型驗證方法 工況模擬小試:取 100g 樣品,在模擬焦化煙氣環境(SO₂濃度 2000-3000mg/m³、H₂S 濃度 200-300mg/m³、溫度 300℃、風量 1m³/h)下進行 1 小時脫硫試驗,要求出口 SO₂≤35mg/m³、H₂S≤10mg/m³,且鈣利用率≥55%(高于普通工況 10%-15%); 抗雜質測試:向樣品中混入 5% 的焦化粉塵(粒徑≤10μm)與 1% 的焦油(模擬煙氣中雜質),重復上述小試,若脫硫效率下降≤8%,則判定為適配焦化工況。 二、專項操作優化:適配焦化干法系統 (一)投加量精準計算(含 H₂S 修正) 焦化煙氣中 H₂S 會與氫氧化鈣發生反應(Ca (OH)₂+H₂S=CaS+2H₂O),需在原有 SO₂投加量基礎上增加 H₂S 修正項,公式調整為: 實際投加量(kg/h)= [(SO₂質量流量 ×2.8 + H₂S 質量流量 ×3.1)/ 10⁹] ÷ 脫硫效率 × 1.2 注:3.1 為 Ca (OH)₂與 H₂S 反應的理論質量比(74/34≈2.18,考慮 H₂S 反應活性較低,修正系數取 3.1);1.2 為安全系數(因焦化煙氣成分波動大,較普通工況提高 0.1); 示例:若煙氣量 10 萬 m³/h、SO₂濃度 2500mg/m³、H₂S 濃度 250mg/m³,目標脫硫效率 98%,則實際投加量 = [(10⁵×2500×2.8 + 10⁵×250×3.1)/10⁹] ÷ 0.98 ×1.2 ≈ 92.3kg/h。 (二)系統參數專項設定 輸送與流化參數: 氣力輸送風速:控制在 20-25m/s(高于普通干法 15-20m/s 的標準),因焦化粉塵易沉積,需提高風速防止管道堵塞,同時配備管道吹掃裝置(每 2 小時吹掃 1 次,吹掃風壓 0.4MPa,時間 30 秒); 循環流化床流化風速:3.5-4.5m/s(普通干法為 2.5-3.5m/s),確保氫氧化鈣與含塵煙氣充分混合,流化風壓穩定在 0.08-0.12MPa,避免風壓波動導致流化死區; 反應溫度控制: 反應溫度:280-350℃(此溫度區間內,氫氧化鈣對 SO₂、H₂S 的吸附反應速率最快,且不易脫水失活); 溫度調節策略:若焦化爐出口煙氣溫度過高(>400℃),需在脫硫系統前增設余熱換熱器,將溫度降至 350℃以下;若溫度過低(<250℃),啟動輔助加熱裝置(如電加熱管),避免溫度低于 200℃導致反應速率下降(脫硫效率每降低 10℃下降約 5%)。 (三)雜質應對措施 焦油預處理:在脫硫系統前加裝焦油捕集器(采用靜電捕焦技術,捕焦效率≥95%),減少煙氣中焦油含量(控制≤5mg/m³),避免焦油附著在氫氧化鈣表面形成 “鈍化層”; 粉塵分離:脫硫系統后增設高效布袋除塵器(過濾精度≤1μm),一方面回收未反應的氫氧化鈣(回收率≥85%,可重新回用于脫硫系統),另一方面控制粉塵排放濃度≤10mg/m³(滿足焦化廠環保要求)。
