北海雙堿法脫硫塔脫（tuō）硫工藝原理

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（jì）堿性強，吸（xī）收二氧化硫後反應（yīng）產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫（liú）產物被排入（rù）再生池內用氫氧化鈣（gài）進行還原再生，再生出的鈉基脫（tuō）硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環（huán）使用。雙堿法脫硫工藝降低了（le）投資及（jí）運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主（zhǔ）要反應為煙氣中的SO2先（xiān）溶解於（yú）吸收液中，然後離（lí）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（kòng）製過程之一。

然後H+與（yǔ）溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被（bèi）吸收溶解。具體反應方（fāng）程式如下（xià）：

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（de）硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然後將其用泵打入石膏脫水處理係（xì）統（tǒng）或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝優勢

●煙氣係統

原煙（yān）氣（qì）經（jīng）煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集（jí）中除（chú）塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大（dà）氣。

●脫硫（liú）塔SO2吸收係統

煙（yān）氣進入脫硫塔（tǎ）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（yú）噴嘴的霧化（huà）作用，分裂成（chéng）無數小（xiǎo）直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得（dé）以充分（fèn）接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳（chuán）質熱反應，效率越高。因此化（huà）工（gōng）生產中諸多單元操作中多（duō）采用噴淋塔結構，起到效率高（gāo）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（le）NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進（jìn）入（rù）再生（shēng）池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循環（huán）脫硫泵（bèng）打入脫（tuō）硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折（shé）流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆（kē）粒被除霧器捕獲（huò）分離。除霧（wù）器設置定期衝洗裝置，防（fáng）止除霧（wù）器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有（yǒu）部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排（pái）出處理好，經自然蒸（zhēng）發晾幹。由於（yú）石膏漿中含有（yǒu）固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠（chóu）厚器增濃提固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關於二次（cì）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化硫反應（yīng）速率快，脫硫（liú）效率高，但（dàn）脫（tuō）硫的產物Na2SO4很難進行（háng）處理，極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿（jiǎn）法煙（yān）氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收（shōu）二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有少量（liàng）的Na2SO4被帶入石膏（gāo）漿液中，這（zhè）些摻雜了少量Na2SO4的石（shí）膏漿液用泵打入（rù）旋流分離器中進行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成二次（cì）汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效（xiào）率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫（liú）劑的互換（消石灰粉、生堿或電石（shí）渣（zhā）），且不影響工藝（yì）的運行（háng），不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環利用，且納堿（jiǎn）消耗量小於1%。

●鈉基吸收液（yè）對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效（xiào）率高：獨特的塔（tǎ）內設計，增（zēng）加了脫硫液與煙氣的接觸（chù）麵積和接觸（chù）時間，從而（ér）提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩（liǎng）極（jí）除渣係統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員（yuán）工（gōng）的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特的（de）防堵塞，降低了（le）納（nà）堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常規（guī）工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要（yào）為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設備運行（háng）和維（wéi）護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生（shēng）於塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠（kào）性，降低（dī）了（le）運（yùn）行（háng）成本（běn）。

●以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率（lǜ）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（tuō）硫效率高，同時PH值高，結垢（gòu）幾率小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利（lì）於氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素，取決於進（jìn）氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及（jí）純度：要求石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃（nóng）度：控製在10~15%。