發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性強,吸收二氧化硫後反應(yīng)產物溶解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵塞問題(tí)。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫硫塔(tǎ)循環使(shǐ)用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石(shí)灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類(lèi)似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),然後離解成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水(shuǐ),促進SO2不斷被吸(xī)收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的反(fǎn)應產物進入再生池內用另一種堿,一(yī)般(bān)是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的條件下,還會發(fā)生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以(yǐ)亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的(de)形式析(xī)出,然後將其(qí)用泵打入石膏脫水處理係統(tǒng)或直接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係(xì)統(tǒng)
原煙氣經煙道引風機(jī)直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫(tuō)硫、排(pái)煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大(dà)氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣進(jìn)入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作(zuò)用,分(fèn)裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接(jiē)觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操作中多采用(yòng)噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排出塔外進入(rù)再生池與Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫(tuō)硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧(wù)器,經除(chú)霧器折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧(wù)器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防止除霧(wù)器(qì)堵塞。
●脫硫(liú)產(chǎn)物處(chù)理
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出處理好,經自然蒸發(fā)晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影(yǐng)響(xiǎng)石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿(jiāng)液(yè)可經(jīng)水力旋流器,稠厚器增濃提固後(hòu),再排至渣(zhā)場處理。
●關於(yú)二(èr)次汙染的(de)解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑(jì),在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫(liú)的產物Na2SO4很難進行處理,極(jí)易造成嚴重的(de)二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫(qīng)氧化鈉吸收二氧化硫後的產(chǎn)物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋(xuán)流分離器中進行固液分離,分離的大量(liàng)的含水率較低的固體殘(cán)渣被打到渣場進行堆(duī)放,溶液流回再生池繼續(xù)使用,因此不會造成二次汙(wū)染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響工藝的運行,不(bú)影響脫(tuō)硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸(chù)麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率(lǜ)。
●具有獨(dú)特的兩極除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化(huà)程(chéng)度高。減少(shǎo)了員工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞(sāi),降低了納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小(xiǎo),排煙(yān)溫度(dù)高,無需常(cháng)規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道(dào)、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑(jì)的再生及脫硫沉澱(diàn)均(jun1)發生於塔(tǎ)體避免塔內堵塞和磨損,提高(gāo)了運行的可靠性,降低了運行成(chéng)本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發(fā)生率小,塔(tǎ)阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿(jiǎn)法脫硫效率及主(zhǔ)要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫(wēn)度(dù)低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫(wēn)度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。