一、核心脱硫工艺与化学反应机制
玻璃钢脱硫塔多采用湿法脱硫工艺(如石灰石 – 石膏法),核心原理是利用碱性吸收剂与烟气中二氧化硫(SO₂)发生酸碱中和及氧化反应。首先,烟气中的 SO₂与水接触生成亚硫酸(H₂SO₃),随后与脱硫剂(如石灰石浆液中的 CaCO₃)反应生成亚硫酸钙(CaSO₃)并释放二氧化碳(CO₂);生成的亚硫酸钙在塔底氧化池内经曝气处理,与氧气反应转化为二水硫酸钙(石膏,CaSO₄・2H₂O),实现硫元素的固定与回收。这一过程通过 “吸收 – 氧化” 双重反应,将酸性污染物转化为可利用的工业副产品,同时满足环保排放要求。
二、气液传质强化与高效接触设计
塔内通过 “多级喷淋 + 填料层” 结构实现气液充分混合。3-6 层喷淋层采用螺旋式或空心锥喷嘴,将脱硫浆液雾化成粒径≤1mm 的细小液滴,以逆流方式(烟气自下而上、浆液自上而下)与烟气接触,液气比(L/G)控制在 10-20L/m³,大幅增加传质表面积。下方填料层填充鲍尔环、花环等高效填料(比表面积≥200m²/m³),烟气穿过填料间隙时,被填料表面的液膜多次捕获,延长接触时间至 5 秒以上,形成湍流状态以减少气流短路,使 SO₂吸收率最大化,理论脱硫效率可达 95% 以上。

三、除雾系统与浆液循环再生流程
脱硫后的烟气携带雾滴(含石膏颗粒、未反应药剂),需通过二级屋脊式除雾器脱除。除雾器利用气流转向的惯性力使雾滴聚结沉降,配合定期高压冲洗(周期 5-10 分钟,压力 0.3-0.5MPa),确保出口雾滴含量≤75mg/Nm³,避免下游设备结垢。浆液循环系统通过循环泵将塔底浆液提升至喷淋层重复使用,同时通过 pH 在线监测(控制 pH=4-6)自动补充新鲜石灰石浆液,维持反应活性。当浆液中石膏浓度达 20%-25% 时,经旋流器脱水排出,清液回流塔内,形成 “吸收 – 循环 – 再生” 的闭环流程,提高脱硫剂利用率并回收副产品石膏。
四、烟气流动优化与阻力控制技术
塔体采用流线型锥底设计(角度 45°-60°),入口设扩散段、出口设收缩段,减少气流冲击损失;内部喷淋管、填料支撑等构件采用空气动力学造型,降低紊流阻力,整体烟气阻力≤1500Pa,较传统板式塔降低 30%。烟气入口段设气流分布板或导流叶片,确保烟气流速均匀(偏差≤±10%),避免局部积灰或磨损。塔底脉冲清灰装置定期冲刷塔壁及填料底部,防止石膏浆液沉积堵塞,保障长期稳定运行的同时降低风机能耗 20% 以上。

五、智能控制与工况自适应系统
脱硫塔集成 PLC 智能控制系统,实时监测烟气流量、SO₂浓度、塔内压力、浆液 pH 值等 20 + 参数,通过人机界面实现远程监控与自动调节:根据入口 SO₂浓度波动(500-5000mg/Nm³),自动调整喷淋层数、循环泵频率及脱硫剂投加量,确保脱硫效率稳定;当烟气温度超温(>180℃)或压力异常(±5000Pa)时,触发旁路烟道保护机制,切断主烟气通道;低负荷工况下自动切换节能模式,停运部分喷淋层并降低泵功率,吨煤脱硫电耗低至 0.05kWh,实现高效运行与能耗优化的统一。