發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):10322
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝(yì)原(yuán)理
雙堿(jiǎn)法是采用鈉基(jī)脫硫劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉(nà)基脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫(liú)後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵(dǔ)塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還(hái)原再(zài)生,再生出的鈉基脫硫劑再被(bèi)打回脫硫塔循(xún)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(gōng)藝同石灰石/石灰等其他濕法(fǎ)脫硫反應機(jī)理類似,主要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於吸收液中,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,是速度控製(zhì)過程(chéng)之一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反(fǎn)應,生成鹽和水,促進SO2不斷(duàn)被吸收溶(róng)解。具體反應(yīng)方程式如(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物(wù)進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再(zài)生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧(yǎng)氣的條件下,還會發生以下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再(zài)生(shēng)的(de)NaOH可(kě)以循環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經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(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣(qì)升至塔頂(dǐng)進入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入(rù)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(yòng)噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作(zuò)用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數(shù)千倍,使氣液得以充(chōng)分接觸,氣液(yè)相接觸麵(miàn)積越大,兩相(xiàng)傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節(jiē)能、造價低等優(yōu)點(diǎn)。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了(le)NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循(xún)環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)裝有除霧(wù)器,經除(chú)霧器(qì)折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除(chú)霧器捕獲分離。除霧器設置定期(qī)衝洗裝置,防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物(wù)是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中(zhōng)含有固體(tǐ)雜質,影(yǐng)響石膏的質量,所以一(yī)般以拋棄法(fǎ)為高(gāo)。排出(chū)沉澱池漿液可經(jīng)水力(lì)旋流器,稠厚器增濃提固(gù)後,再排至渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率(lǜ)高,但脫硫的(de)產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙染(rǎn)問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻(zhī)有(yǒu)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(rù)旋流分離器中進行固液分(fèn)離,分離的大量(liàng)的含(hán)水率較低的固(gù)體殘渣被(bèi)打到渣場進行堆放,溶液流(liú)回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)特點
●脫硫效率可達(dá)98%以上,除塵(chén)效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿(jiǎn)或電石(shí)渣),且不影響工(gōng)藝的運行,不影響脫(tuō)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,且納堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉(nà)基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效(xiào)率高:獨特的(de)塔內設計,增加了脫硫液與(yǔ)煙氣的接(jiē)觸麵積(jī)和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高(gāo)。減少了員工的勞(láo)動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常規工藝(yì)中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶(róng)液,在循環過程中(zhōng)對水泵、管道、設備緩解(jiě)腐蝕、衝刷及堵塞,便於設(shè)備運行和維護。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨(mó)損(sǔn),提(tí)高了運行的可(kě)靠性,降低(dī)了運行成(chéng)本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸收速率大,脫硫(liú)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(yú)氣液傳質(zhì),溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以(yǐ)脫硫劑(jì)的溫度不是一(yī)個(gè)獨立的(de)不(bú)變因素,取(qǔ)決(jué)於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿濃度:控製(zhì)在10~15%。