半干法脱硫与干法脱硫的特点及应用

半干法脱硫与干法脱硫的特点及应用

半干法脱硫和干法脱硫是工业烟气脱硫中常用的技术，二者在工艺原理、设备要求、脱硫效率及应用场景上存在明显差异。以下是两者的特点及应用分析：

一、干法脱硫技术
1. 工艺特点
- 原理：利用固体吸附剂（如活性炭、活性氧化钙、分子筛等）与烟气中的SO?发生物理吸附或化学反应，直接去除硫氧化物。过程中不使用水或仅用极少量水，产物为干态。
- 主要优点：
- 流程简单：无需复杂的浆液制备和废水处理系统，设备占地面积小。
- 无废水污染：完全避免湿法脱硫的废水处理难题，环保性好。
- 适应范围广：对烟气温度、湿度波动的耐受性较强，适合含尘量较高的烟气。
- 主要缺点：
- 脱硫效率较低：通常为70%~85%，难以满足高排放标准（如超低排放）。
- 吸附剂消耗大：部分工艺（如活性炭吸附）的运行成本较高，副产物利用价值低。
- 反应条件限制：需控制烟气温度在吸附剂活性区间（如活性炭需100~150℃）。

2. 典型工艺及应用
- 活性炭吸附法：
- 应用：适用于中小型电厂、垃圾焚烧炉、钢铁烧结机等，尤其适合烟气量小、硫含量低（＜500 mg/Nm?）的场景。
- 特点：可同步脱除NO?、重金属等，吸附剂可再生，但投资成本较高。
- 干法喷钙法：
- 应用：用于工业锅炉、窑炉（如水泥窑），硫含量＜300 mg/Nm?时效果较好。
- 特点：直接喷入氧化钙或碳酸钙粉末，反应产物为硫酸钙，工艺简单但效率低（50%~70%）。

二、半干法脱硫技术
1. 工艺特点
- 原理：将脱硫剂（如Ca(OH)?、Na?CO?）制成浆液或悬浮液，喷入反应器与烟气接触，水分在反应过程中蒸发，最终产物为干态颗粒。
- 主要优点：
- 脱硫效率较高：通常达85%~95%，部分工艺（如循环流化床）可接近湿法水平。
- 无废水问题：产物干燥，便于运输和处理，避免湿法的腐蚀和结垢风险。
- 适应性强：对烟气硫含量波动的适应性优于干法，可处理中高硫烟气（＜2000 mg/Nm?）。
- 主要缺点：
- 设备较复杂：需喷雾干燥塔、循环流化床等设备，投资成本高于干法。
- 副产物利用受限：产物含少量水分和杂质，综合利用难度高于干法（如作为石膏原料时纯度较低）。
2. 典型工艺及应用
- 喷雾干燥法（SDA）：
- 应用：电厂锅炉、大型工业窑炉（如燃煤供热锅炉），尤其适合要求脱硫效率＞90%且需控制废水的场景。
- 特点：将Ca(OH)?浆液喷入干燥塔，与烟气反应后生成干态硫酸钙，塔内温度控制在120~180℃，避免结露。
- 循环流化床脱硫（CFB-FGD）：
- 应用：燃煤电厂、钢铁焦化厂，可与除尘、脱硝协同处理，适应高尘烟气。
- 特点：利用流化床原理，脱硫剂（CaO）在床内循环，延长反应时间，效率达95%以上，副产物可部分循环利用。
- 炉内喷钙-尾部增湿（LIFAC）：
- 应用：老机组改造或中小型电厂，硫含量＜1500 mg/Nm?时经济高效。
- 特点：炉内喷钙后，尾部喷水增湿促进反应，效率约70%~85%，投资低于SDA和CFB。

三、对比与应用场景总结
指标 干法脱硫 半干法脱硫
脱硫效率 70%~85% 85%~95%
投资成本 低 中高
运行成本 吸附剂消耗高（如活性炭） 脱硫剂利用率高，成本适中
废水处理 无 无
副产物 干态，量少，利用价值低 干态，量较大，需专业处理
典型应用 小型锅炉、垃圾焚烧、低硫烟气 电厂锅炉、大型工业窑炉、中高硫烟气
环保要求 适用于非超低排放地区 适用于严格排放标准地区
四、选择建议
- 若项目对投资成本敏感、烟气硫含量低、环保要求不高，优先选择干法脱硫（如活性炭吸附、干法喷钙）。
- 若需满足高脱硫效率（＞90%）、处理中高硫烟气，且需避免湿法废水问题，半干法（SDA、CFB-FGD）是更优选择，尤其在电厂、大型工业炉窑中应用广泛。
    实际应用中，需结合烟气参数（硫含量、温度、粉尘）、排放标准、场地条件及经济性综合考量，必要时可与湿法脱硫或其他技术联用，以达到最佳效果。