保护环境，降低污染物排放，这是现代工业必须面临的课题。对于烘干机配套的燃煤型沸腾炉，虽然其设备简单、运行费用低，但因采用煤做燃料产生对环境有害的二氧化硫气体排放问题一直存在。面对建设环境友好型经济的需要，特别是预拌砂浆生产项目在环评阶段，往往会因二氧化硫的排放而不能顺利立项。本公司综合同类型生产线的成功经验，设计了燃煤沸腾炉的脱硫方案，能较大程度地减少含硫气体排放，为采用燃煤型沸腾炉设备的工厂用户提供了一条合理的解决途径。

　　一、方案综述

　　本方案的设备选型及参数设置如下。

　　1.烘干机

　　采用直径3米、长度7米的三筒烘干机，台时产量为40吨每小时，对待烘干物料(黄沙)的要求为：进料水分8%，烘干后水分小于 0.5%。

　　2.燃煤沸腾炉

　　设置的参数：炉膛温度700-900摄氏度;单位煤耗为每吨砂需标准煤10公斤。引风机采用功率37千瓦的离心风机。

　　3.除尘器

　　采用LPM7C-650型气箱式脉冲袋式除尘器，要求处理风量为每小时46800立方米。

　　本方案是在原有沸腾炉工艺设备的基础上，新增干法脱硫工艺及装备。

　　二、脱硫工艺工作原理以及设备、参数选择

　　本方案采用的脱硫工艺分两步进行。

　　****步：向炉内加入重钙粉，脱硫率可达60%。

　　工作原理

　　重钙粉主要成分为碳酸钙，碳酸钙在炉膛内经900摄氏度高温煅烧后，分解成氧化钙(俗称生石灰)和二氧化碳气体。氧化钙与煤燃烧后产生的二氧化硫气体合化成硫酸钙，将二氧化硫气体固化，避免以气态方式排放。

　　重钙粉掺量计算

　　重钙粉掺入量主要依据是燃煤所产生的二氧化硫量来计算的。目前市场上流通的煤中含硫量一般在0.2%～1%，本方案取值0.8%计;方案采用烘干机产能按干砂40t/h计;单位煤耗每吨干砂10公斤计，则每小时需耗标准煤400公斤，折合实物煤560公斤。以此，各成分用量计算如下：

　　每小时燃煤产生硫的量(炉膛内煤不可能完全燃烧，一般取值燃烧率80%)：560公斤×80%×0.8% = 3.584公斤;

　　每小时燃煤产生二氧化硫的量：燃烧后，硫与氧气化合成二氧化硫气体，二氧化硫系由1个硫分子和2个氧分子组成。硫的分子质量为32，氧的分子质量为16，那么由此可得出每小时可产生二氧化硫为7.168公斤;

　　化学反应需重钙粉理论值：按上述理论可计算出重钙粉需量为每小时15公斤;

　　为提高反应效率，应过量加入重钙粉，本方案取值系数1.6，即15公斤/小时×1.6 = 24公斤/小时;

　　按国家对于市场煤含硫量的较高限制含量应<3%要求，则重钙粉加入量较高不大于90公斤/小时，故可设定重钙粉的喂入量为10公斤～90公斤每小时。添加的重钙粉流量必须随燃煤加入量的大小而相应变化。

　****步：在气箱式脉冲袋式除尘器前端加入氢氧化碳(俗称熟石灰或石灰粉)，以便于在除尘器内部进行脱硫，可再次脱硫60%。

　　工作原理

　　石灰粉与二氧化硫气体化合成硫酸钙和水。

　　石灰粉掺量计算

　　石灰粉掺入量也是由二氧化硫量为依据计算得出。通过****步脱硫后，理论上还残留40%的二氧化硫，即每小时2.8672公斤。

　　石灰粉加入量理论值(纯度按80%计)：2.8672公斤/小时×74(石灰粉的分子质量)÷64(二氧化硫的分子质量)÷80% =4.14公斤/小时。

　　为提高反应效率，过量加入石灰粉(4倍)：4.14公斤/小时×4 = 16.6公斤/小时。

　　石灰粉较高加入量(按含硫3%计)：16.6公斤/小时×3%÷0.8% = 62.25公斤/小时。故可将石灰粉定量给料流量范围设定为10公斤～70公斤/小时。

　　本部分的工艺，是要将石灰粉均匀喷入气箱式脉冲除尘器的进风管内，与废气充分混合后，在除尘器内进行反应。

　　经过二步脱硫工艺，脱硫效果可达84%，硫(以三氧化硫形态排放)的实际排放则可1.0公斤/小时。

　　三、设备简单说明

　　1.小流量定量给料机

　　工艺方案中，控制重钙粉以及石灰粉的小流量定量给料机是比较关键的设备，流量配置较小，一般为10～100公斤/小时，但必须能准确的连续地根据产量需要均匀添加。

　　本方案中采用的小流量定量给料机分两部分：

　　上部：螺旋喂料机，向下部的计量装置快速定时的喂料。

　　下部：动态与静态相结合的计量喂料设备;采用静态整体称量，并计算时间段内的重量减小量以控制瞬时喂料速度;动态连续喂料，并调整喂料速度以适应连续微小流量喂料的需要;下部螺旋采用变频调速实时调整。

　　2.喷射泵

　　增加喷射泵，避免了对于上级小流量定量给料机的计量干扰。