烟气脱硫设备是任何烟气脱硫防腐工艺的主体设备,是脱硫岛的核心,其他所有设备均围绕主体、服务主体。脱硫吸收塔按其特点可以分为喷雾型洗涤塔、填料塔、板式塔、流化床和文丘里洗涤器、自激式和机械式洗涤器、离心水膜洗涤器等。喷雾型洗涤塔或称喷淋塔是应用广泛的塔型,填料塔和板式塔是它的合理改进型。流化床洗涤器是由填料塔发展而来。自激式洗涤器(如喷射鼓泡塔)和机械式洗涤器(如旋流板)分别在流体和机械力作用下产生紊流区,强化气液接触。
烟气脱硫设备的基本性能
离心水膜洗涤器则是在洗涤器上部设有进水环形管,可使溢流水槽水分分布均匀,在洗涤器内壁形成3~5mm厚的水膜,烟气进入洗涤器,在离心力作用下,与水膜接触。上述洗涤器除文丘里洗涤器所需压力较高外,均为中、低压,在193~430Pa范围内。文丘里洗涤器结构简单,维护成本较低,但压降较大,一般为2450~lOOOOPa以上,又称“高能耗洗涤器”,除普通形式外,还有射流文丘里、可变喉管文丘里和紧凑型文丘里等。

湿法烟气脱硫设备的基本性能
| 有害气体 | 伴有化学 | 粉尘 | ||||||||
| 烟气脱硫设备 | 溶解度大 | 溶解度小 | 反应 | 浓度低 | 浓度高 | 腐蚀 | 结垢 | 压降 | 操作 | 维修 |
| 喷淋塔 | O | × | O | O | △ | 0 | O | 小 | 易 | 易 |
| 填料塔 | O | O | O | O | △ | O | × | 中 | 中 | 难 |
| 板式塔 | O | △ | O | O | △ | △ | △ | 中 | 中 | 中 |
| 液柱塔 | O | × | O | O | △ | O | O | 小 | 易 | 易 |
| 喷射鼓泡塔 | O | × | O | O | △ | × | △ | 小 | 易 | 中 |
| 文丘里洗涤器 | O | × | O | O | △ | × | × | 大 | 难 | 难 |
| 旋流板塔 | O | × | O | O | △ | × | △ | 中 | 中 | 难 |
| 湍球塔 | O | O | O | O | △ | △ | △ | 中 | 难 | 中 |
注:O-宜;△一可;×一不宜。
烟气脱硫设备选型
在选择烟气脱硫设备时需要考虑许多因素:处理能力大、压力损失小、结构简单、吸收效率高、操作弹性大、运行可靠、维修方便等。结合吸收过程的控制步骤进行选择。对气膜控制的吸收过程,一般采用填料塔之类的液相分散装置,使液相分散,气相湍动,有利于传质。对液膜控制的吸收过程,采用各类板式塔,使液相湍动,气相分散,有利于传质。在必需的气液比下,气膜控制时,选择气相传质系数大的装置;液膜控制时,选择液相传质系数大的装置,对于一般的化学吸收过程,可以按气膜控制考虑。
在烟气脱硫设备中湿式钠法和氨法过程属于气膜控制,而且介质的腐蚀性强,宜采用填料塔或板式塔,湿式钙法和镁法工艺应考虑是以气膜控制为主的双膜控制,且可能会发生结垢堵塞,宜采用喷淋塔也可以采用鼓泡塔和筛板塔。处理气量小时,可采用旋流板塔和文丘里洗涤器等。
可以看出,烟气脱硫设备工艺根据自身特点采用合适的脱硫反应塔(器)。在湿法工艺中,吸收塔更多考虑的是传质和避免结垢堵塞问题。对于无结垢的钙法以外工艺,其所用反应器大致相同。湿式钙法的反应器,历来研究多,反应器类型也多,但目前喷淋塔占绝对优势,是脱硫工艺的主流反应器。