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(tuō)硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應(yīng)產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞(sāi)問題。另一方麵脫硫產物被排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硫塔循環使用。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灰石/石灰等其他濕法脫(tuō)硫反(fǎn)應機理類似,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,促(cù)進(jìn)SO2不斷被吸(xī)收溶解(jiě)。具體反(fǎn)應方(fāng)程式(shì)如下:
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,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,再生反應過程(chéng)如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧氣的(de)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)亞硫酸鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使(shǐ)用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道引風機直接(jiē)進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構。設(shè)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,煙氣(qì)升至塔頂進入煙囪排(pái)入大(dà)氣。
●脫硫塔(tǎ)SO2吸收係統
煙氣進入脫(tuō)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(yóu)於噴(pēn)嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴(dī),其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相(xiàng)傳(chuán)質(zhì)熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工生產中諸多(duō)單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(shēng)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,再(zài)生出鈉離子並(bìng)補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸(xī)收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其(qí)他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防止除霧器堵(dǔ)塞。
●脫硫產物處理
脫硫(liú)產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還(hái)有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛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,所以一般以拋(pāo)棄法為高(gāo)。排出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃(nóng)提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧(yǎng)化硫反應速率快(kuài),脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極(jí)易造(zào)成嚴重的二次汙染問題。采用雙(shuāng)堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少(shǎo)量(liàng)的Na2SO4被帶入(rù)石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進行固(gù)液分離,分離的大量的含水率較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場(chǎng)進行(háng)堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工(gōng)藝特點
●脫(tuō)硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的(de)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(fǎn)應的是納(nà)堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫(liú)效(xiào)率高:獨特的塔內設計(jì),增(zēng)加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了(le)脫硫效率。
●具有獨特(tè)的兩極(jí)除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強(qiáng)度。
●脫(tuō)硫液(yè)中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納(nà)堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中所必(bì)須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液(yè)中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過程中對(duì)水泵(bèng)、管道、設備(bèi)緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉(chén)澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)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(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小(xiǎo),避免吸收劑表(biǎo)麵純化。
●溫度(dù):溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速(sù)度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)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(qiú)石灰純度≥95%,粒度(dù)控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。