脫硫塔分類、脫硫原理及特點

煙氣脫硫技術(shù)是目前世界上規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)，世界各國研究開發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)高達100多種。

能夠滿足氣液之間有較大的接觸面積和一定的接觸時間，按照脫硫過程是否有水參加和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，

脫硫裝置可以分為

干法（Dry Scrubber）、

半干法（Semi-Dry Scrubber）

這三種工藝中濕法工藝較為成熟，效率高，操作簡單，具有明顯的效率優(yōu)勢，能滿足使用高含硫量燃油的低排放的要求。根據(jù)具體裝置設(shè)計的不同，濕法脫硫裝置又大體可以分為六個子類：

鎂基-海水法、海水開放式脫硫塔、堿性溶液閉環(huán)式脫硫塔、混合式脫硫塔、氨法煙氣脫硫法和超重力脫硫裝置。

石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)

石膏煙氣脫硫法是目前國內(nèi)市場的主流脫硫技術(shù)，其核心技術(shù)已經(jīng)為國內(nèi)多數(shù)公司成功運用。該法主要是選用價格低廉的石灰石，然后將石灰石打磨成粉，添加清水制成脫硫吸收石灰漿液，經(jīng)溶解、中和、氧化和結(jié)晶等一系列的反應(yīng)后，最終生成二水石膏。

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫法

旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA)屬于半干法煙氣脫硫技術(shù)（微信公眾號：航運精英圈），該法具有設(shè)備簡單，投資和運行費用低，占地面積小等特點，而且煙氣脫硫率達70%～95%。該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。

鎂基-海水法船用脫硫系統(tǒng)

鈣法技術(shù)成熟、價格便宜、脫硫效率在95％以下；但其運行費用高、二次污染嚴重、易造成管道結(jié)垢堵塞。鎂法脫硫具有系統(tǒng)簡單、運行安全、可靠性高、運行費用低、脫硫效率能達到99％、適用范圍廣、不易結(jié)垢、無二次污染、副產(chǎn)品利用價值相對較高、能達到新標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的SO2排放濃度值等優(yōu)勢，已經(jīng)逐步取代鈣法脫硫。

船舶煙氣在風(fēng)機驅(qū)動下經(jīng)海水噴霧冷卻，煙氣溫度降至100攝氏度以下，通過多級Mg（OH）2漿料噴霧與煙氣中的SO2反應(yīng)，降低煙氣中SO2濃度至達標(biāo)排放。反應(yīng)產(chǎn)物MgSO3隨噴霧液降至漿料池，通過氧化形成MgSO4，隨排水排放。按照一定流量注入制備的Mg（OH）2漿料，調(diào)節(jié)漿料液pH值，保證高效脫硫。該系統(tǒng)能夠長期可靠、達標(biāo)運行。

鎂基-海水法脫硫工藝包括廢氣冷卻、洗滌噴淋、除霧、漿液制備及供給、排水（洗滌水）等主要過程。

鎂基-海水法脫硫技術(shù)優(yōu)點

鎂基-海水法船舶廢氣脫硫技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備在性能指標(biāo)上，無論處理后硫氧化物排放濃度還是洗滌水排放指標(biāo)上，均符合最嚴格的國際公約和地區(qū)法規(guī)要求。鎂基-海水法船舶廢氣脫硫技術(shù)因技術(shù)優(yōu)勢而具有重大的市場價值。

海水開放式脫硫塔

海水開放式脫硫塔（Seawater Scrubber）是近幾十年發(fā)展起來一種較為成熟的脫硫技術(shù)，通過海水泵把弱堿性的天然海水打入脫硫塔內(nèi)，以噴霧的形式與主機、輔機和鍋爐產(chǎn)生的廢氣在脫硫塔內(nèi)混合（微信公眾號：航運精英圈），利用海水的酸堿緩沖能力和強中和酸性氣體的能力來有效脫除煙氣中SO2，從而使排出的廢氣滿足硫化物排放要求，含有硫酸鹽的洗滌水經(jīng)過處理達標(biāo)后排放到大海中去。

海水開環(huán)式脫硫塔系統(tǒng)的基本組成包括：煙氣系統(tǒng)、海水供水系統(tǒng)、海水排放系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)（噴淋塔）、控制模塊、氣體取樣監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)取樣檢測系統(tǒng)。

洗滌過程：海水被抽入到脫硫塔并通過噴淋塔內(nèi)的噴頭噴出，與逆行的煙氣發(fā)生反應(yīng)，脫硫后的煙氣繼續(xù)上行經(jīng)過氣體監(jiān)測系統(tǒng)后排入大氣，而中和了硫化物的海水溶液下行經(jīng)水質(zhì)檢測系統(tǒng)后通過海水排放系統(tǒng)流入大海。

特點：

海水開放式脫硫法常常應(yīng)用在區(qū)域性較強（海水區(qū)域）、煙氣量相對較小或工藝要求較簡單的脫硫工程中。有些水域堿度值太低而不能被開放式脫硫塔利用，如美國五大湖地區(qū)、圣彼得堡港還有密西西比河等。

目前海水脫硫法在處理高硫燃料燃燒排放的氣體時效果不是很理想，設(shè)備占用空間大，在低鹽度海域脫硫效率低，水泵能耗大、泥沙容易堵塞噴孔等，一旦這些問題得以解決，將能大大推動該項技術(shù)在船舶排氣處理方面的應(yīng)用。

堿性水溶液閉環(huán)式脫硫塔

堿性水溶液閉環(huán)式脫硫塔適用于長期航行于SECA區(qū)域、淡水和港內(nèi)水域的船舶。其工作原理是在船舶上設(shè)有專門的用淡水稀釋的堿性溶液（NaOH、Mg(OH)2等）循環(huán)艙柜。以混合了堿液的洗滌水為煙氣洗滌介質(zhì)，洗滌水在閉式系統(tǒng)中循環(huán)使用。當(dāng)閉式系統(tǒng)啟動時，循環(huán)泵從系統(tǒng)柜中抽取洗滌水（微信公眾號：航運精英圈），經(jīng)過換熱器冷卻后，輸送至洗滌塔中，以噴霧的形式與主機、輔機和鍋爐產(chǎn)生的廢氣在脫硫塔內(nèi)混合，反應(yīng)后去除硫化物，合格煙氣排放到大氣中。

閉環(huán)式脫硫塔系統(tǒng)的基本組成包括：海水冷卻系統(tǒng)、淡水循環(huán)系統(tǒng)、脫硫塔、控制模塊、水處理單元、氣體取樣監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)取樣檢測系統(tǒng)、加藥單元及循環(huán)柜、存儲柜等。

洗滌過程：先根據(jù)船舶的負荷加入適量脫硫藥劑，脫硫工作時脫硫藥劑和淡水在循環(huán)柜中混合后進入脫硫塔，脫硫塔內(nèi)的反應(yīng)過程與開環(huán)式類似，但洗滌后溶液的去向與開式直接排入大海不同，閉環(huán)式脫硫塔洗滌后的溶液循環(huán)進入循環(huán)柜。當(dāng)運行一段時間后，循環(huán)柜內(nèi)的溶液濃度和殘雜到達定值，水處理單元開始對溶液進行分離：水處理單元會不斷從循環(huán)柜中抽取長時間使用的含有硫酸鹽的洗滌水進行處理，產(chǎn)生的廢渣儲存在船上，將在船舶靠港時進行轉(zhuǎn)運處理。堿液將作為主要反應(yīng)介質(zhì)，被不斷的加入到洗滌水中，參與脫硫反應(yīng)。

閉環(huán)式脫硫塔系統(tǒng)的淡水是封閉式的循環(huán)設(shè)計，而海水不直接作為洗滌溶液與煙氣反應(yīng)，僅作為冷卻水來為循環(huán)淡水降溫，因此閉環(huán)式脫硫塔是真正意思上的零排放。

特點：

混合式脫硫塔

混合式脫硫塔，顧名思義，是兼具開放式與閉環(huán)式脫硫塔特點的復(fù)合系統(tǒng)，可以根據(jù)環(huán)境的要求在兩種模式間切換，適用于全球航線，包括海上、SECA區(qū)域、淡水區(qū)域和港內(nèi)水域航行的船舶。不過，在某些情況下，混合式脫硫塔還會指在開放式系統(tǒng)中額外添加堿性物質(zhì)（以增強除硫的效果）的裝置，這取決于具體供應(yīng)商對產(chǎn)品的命名方式。

特點：

氨法煙氣脫硫技術(shù)

氨法煙氣脫硫技術(shù)是采用氨水做吸收劑除去煙氣中SO2等污染物的煙氣凈化技術(shù)。氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨。

氨是一種良好的堿性吸收劑，SO2的吸收是酸堿中和反應(yīng)，吸收劑堿性越強，越利于吸收，氨的堿性強于鈣基吸收劑；氨吸收煙氣中的SO2是氣-液或氣-氣反應(yīng)，反應(yīng)速率快、反應(yīng)完全，吸收劑利用率高，脫硫率高，系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低，不存在結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象。

船舶超重力脫硫系統(tǒng)

超重力脫硫技術(shù)是濕法煙氣脫硫技術(shù), 基本原理是利用旋轉(zhuǎn)床旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來產(chǎn)生超重力環(huán)境來強化反應(yīng)和傳遞過程。突破了傳統(tǒng)傳質(zhì)設(shè)備重力場限制的局限性,對吸收劑適應(yīng)性廣，代替?zhèn)鹘y(tǒng)龐大的脫硫塔，顯著縮小裝置的體積，大幅度提高反應(yīng)、分離過程的效率。超重力設(shè)備轉(zhuǎn)速900rpm，對二氧化硫的脫除率大于98%。

超重力脫硫系統(tǒng)采用堿性吸收劑的氧化還原性質(zhì)吸收排氣中的SO2，含硫的溶液被送入沉降-氧化再生槽（簡稱“沉降槽”）。在沉降槽中晶體單質(zhì)硫靠重力沉降到漏斗型的錐底，分出的硫漿（含硫約5%～15% wt）送往皮帶真空過濾機，經(jīng)過濾得到產(chǎn)品硫磺（粒徑50～150μm）。

船東可根據(jù)上述脫硫塔的特點按需進行選擇，以滿足船舶在不同排放控制區(qū)域的航行要求。另外，船東還可以按照各自

的船型和耗油設(shè)備的特點進行U型或I型塔體結(jié)構(gòu)、雙塔結(jié)構(gòu)的脫硫塔選擇。

雙塔結(jié)構(gòu)的脫硫塔：

來源航運精英圈