MP塔盘在轻钙行业窑气脱硫塔中的应用
张东文1，刘海彬 1 ，何豫基2 ，林长青1
(1天津市创举科技有限公司，2河北工业大学钙镁研发中心)
摘要 MP塔盘具有传质效率高、处理能力大及压力降低等特点，将其应用在窑气脱硫塔中，提高了窑气的净化度，从而提高了轻质碳酸钙产品的白度，并且该净化系统设备简单、能耗低，适合在轻质碳酸钙行业推广。
关键词：MP塔盘；脱硫塔；轻质碳酸钙；白度
1 技术改造背景
近年来，中国普通轻质碳酸钙和纳米级碳酸钙的产量在不断提高，总产量可达1000 万t/a， 但产品质量参差不齐，低档产品较多，高档次的专用碳酸钙大部分还需要进口，产品质量差， 厂家利润低，这是由于生产工艺落后，设备水平低下所致。因此，企业要想在激烈的竞争中脱颖而出，必须改进生产工艺、提高设备性能、节能降耗、降低生产成本、提高产品质量、 提高产品附加值，生产适合市场需求的碳酸钙系列产品。
轻质碳酸钙的生产主要包括石灰乳陈化、窑气净化、碳化与活化、产品增白降镁及脱水等几个工序。对于窑气净化工序，以往的净化工艺大部分采用旋风分离器、喷淋除尘器、泡沫洗涤塔和吸附过滤塔等的组合，该组合耗水多、能耗大、塔板阻力大，而且存在运行不平稳、窑气洗涤效率差、无脱硫效果等问题。从行业发展趋势来看，除尘装置应“大型化”，若采用大型的除尘脱硫装置，一座窑或多座窑采用一套净化系统即可，即脱硫塔与洗涤塔串联，再加上除雾、除水装置[1]。河北乾昊钙业就是采用了这种除尘脱硫装置，脱硫塔与洗涤塔串联，内件均采用我公司专利技术塔盘——MP塔盘[2]，除尘脱硫效果明显。
2 MP塔盘的应用
2.1 脱硫过程反应原理
从立窑出来的窑气夹带着煤灰、二氧化硫等杂质，所以净化装置不仅要除尘还要脱硫，当稀石灰浆液送入脱硫塔时，脱硫剂与窑气中的二氧化硫发生化学反应，生成固体灰渣，同时窑气将热量传递给脱硫剂使之不断干燥，一部分固体灰渣在塔内分离，另一部分随脱硫后窑气进入洗涤塔。此过程包含二氧化硫与脱硫剂的反应、液滴的干燥、脱硫灰的分离循环等主要环节。脱硫剂浆液与含有二氧化硫气体的窑气接触过程中，几个反应步骤及蒸发将同时发生：
SO2(g)+H2O(l)=H2SO3(l)
H2SO3(l)=HSO3-+H+=SO32-+2H+
Ca(OH)2(S)=Ca(OH)2(aq)=Ca2++2OH-
SO32-+Ca2++1/2H2O(l)=CaSO3•1/2H2O
2.2 脱硫塔设计方案
在水力学计算的基础上，如表1所示，结合我公司在脱硫塔领域设计的实践经验，对其做了如下设计方案：
塔类型：板式塔
塔径：DN1600×～5625 mm
内件：MP塔盘(天津市创举科技有限公司专利塔板技术)
塔板层数：3层
塔板间距：500 mm
材质：不锈钢
2.3 应用效果
河北乾昊钙业有限公司的窑气净化装置，改造前每个立窑配有4套净化装置，用水量大，电耗高，除尘效率低，产品白度为91％，改造后除尘效果明显，产品的白度可达到94％以上。同时，由于只需1套净化装置，可以减少用水量，降低了能耗及操作费用，改造后1 个立窑只配1套净化装置，包括旋风分离器、脱硫塔、洗涤塔及气液分离器，此净化装置即可满足5万t/a 的生产能力。
由于MP塔盘具有传质效率高、处理能力大及压力降低等特点，解决了原塔洗净率与塔阻力（通气量）的矛盾。采用MP塔盘脱硫塔串联洗涤塔，可提高窑气的净化度，从而提高轻质碳酸钙产品的白度并且该净化系统设备简单、能耗低，适合在轻质碳酸钙行业推广。
参考文献
[1] 赵朋伟，胡琳娜，费长荣，何豫基等．轻质碳酸钙生产工艺技术改造若干问题的探讨[ J ]．无机盐工业，2013，45，(10)：1-4．
[2] 李志强，许庆茂，张东文等．新型垂直筛板技术[ J ]．化工进展，2001 (10 )：58-60．