發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉(nà)基(jī)脫(tuō)硫劑進行(háng)塔內(nèi)脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成(chéng)結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方麵脫硫產物(wù)被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生(shēng)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(le)投資及運行費用。
雙(shuāng)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(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(jiě)成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(shì)(1)為慢反應,是速度控製(zhì)過(guò)程之一。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽(yán)和水(shuǐ),促進SO2不斷被吸收溶解。具體(tǐ)反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入(rù)再生池內用另(lìng)一(yī)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(fǎn)應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下的硫(liú)以亞硫酸鈣(gài)、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(zhí)接堆(duī)放、拋棄。再(zài)生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙(yān)道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構。設計空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力(lì)降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液充分(fèn)接觸吸收SO2。脫硫塔采(cǎi)用噴嘴式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸(chù)麵(miàn)積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化工生產(chǎn)中諸(zhū)多單元操作中多采用(yòng)噴淋塔結構,起到(dào)效率(lǜ)高節能、造(zào)價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收(shōu)SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時(shí)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,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫硫泵打入脫(tuō)硫循環(huán)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,煙氣攜帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離(lí)。除霧器設置定期衝洗裝置,防(fáng)止除霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還(hái)有部(bù)分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉(chén)澱池排出(chū)處(chù)理好,經(jīng)自(zì)然(rán)蒸發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以(yǐ)一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二(èr)氧化(huà)硫反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫(qīng)氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的(de)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流分離器中進行固液(yè)分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到(dào)渣(zhā)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
●脫硫效率可(kě)達(dá)98%以上(shàng),除塵效率可(kě)達90%以上。
●可實現脫硫(liú)劑的互換(消石灰粉、生堿(jiǎn)或電石渣(zhā)),且不影響工藝的運行(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(lì)用,且納堿消耗量小於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(tǎ)內設計(jì),增加了脫硫液與煙氣的(de)接觸麵積和接觸時間,從而提(tí)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。減(jiǎn)少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫液中采(cǎi)用獨特抗氧化措施(shī),具有(yǒu)獨特的防堵(dǔ)塞(sāi),降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小(xiǎo),排煙溫度高,無需常規工(gōng)藝中所必須(xū)的(de) GGH係(xì)統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液(yè)中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於(yú)設備運行和(hé)維護。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔噴(pēn)淋為(wéi)脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),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吸收速率大,脫硫(liú)效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小,避免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但(dàn)溫度低影響(xiǎng)反應速度,所以脫硫劑的(de)溫度不是一個獨立的不變因素,取決(jué)於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製(zhì)在10~15%。