發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方(fāng)麵脫硫產物被排(pái)入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫(tuō)硫塔循環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機(jī)理類(lèi)似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為(wéi)慢反(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)中的(de)OH-中和(hé)反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被(bèi)吸收溶解。具體(tǐ)反應方程式如(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一(yī)般是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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以(yǐ)亞硫酸(suān)鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其(qí)用泵打入石膏脫水(shuǐ)處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道(dào)引風機直(zhí)接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升(shēng)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(shì)空塔噴淋,由(yóu)於噴嘴的霧化作用,分(fèn)裂成無數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液得以充分接(jiē)觸(chù),氣液相(xiàng)接(jiē)觸麵積越大,兩相傳質(zhì)熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工生(shēng)產中諸多(duō)單(dān)元操作中多采用噴淋塔結構,起(qǐ)到效率高節能、造價低等優點。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。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應(yīng),再生出(chū)鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫硫(liú)泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣(qì)攜帶的煙塵和其(qí)他水滴、固體顆(kē)粒被除(chú)霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置(zhì)定期(qī)衝洗裝置(zhì),防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛(qián)水泥漿泵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,影響石膏的質量,所以一般(bān)以拋棄法(fǎ)為高。排出沉(chén)澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提(tí)固後(hòu),再排至渣場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化(huà)鈉作為(wéi)脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但(dàn)脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進(jìn)行處理,極易造成嚴重的二(èr)次汙染(rǎn)問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣(qì)脫(tuō)硫(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化硫(liú)後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)石膏漿液中,這些摻雜(zá)了少(shǎo)量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離(lí)器中進行固液分離,分離的大量的含水(shuǐ)率較低的固體殘(cán)渣被打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝(yì)特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫(tuō)硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉(nà)堿循環利用(yòng),且納(nà)堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速度快液(yè)氣比低(dī)且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫(liú)液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保(bǎo)證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化程度高。減少了(le)員工的勞動強度(dù)。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循(xún)環過程中(zhōng)對水(shuǐ)泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構(gòu),運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,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:溫度低有利於氣液傳質(zhì),溶(róng)解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑(jì)的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要(yào)求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內(nèi)。
●液漿濃度:控(kòng)製在10~15%。