發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫(tuō)硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由(yóu)於(yú)鈉基(jī)脫硫劑(jì)堿性強,吸收二氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題(tí)。另一方麵(miàn)脫硫產物被排入再生池(chí)內用氫氧化鈣進行還(hái)原(yuán)再生(shēng),再生(shēng)出的鈉基脫(tuō)硫劑再被打回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙(shuāng)堿法(fǎ)脫(tuō)硫(liú)工藝降(jiàng)低了投資(zī)及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解於吸(xī)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(yǔ)溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促(cù)進SO2不(bú)斷被吸收溶解。具體反應方程(chéng)式如下(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應(yīng)產物進(jìn)入再生池內用另一(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(qì)的(de)條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸(suān)鈣的(de)形式析出,然後將(jiāng)其用(yòng)泵打入石膏脫水處(chù)理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
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(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排(pái)入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起(qǐ)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(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液(yè)得以充分接觸(chù),氣液相接觸麵(miàn)積(jī)越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔(tǎ)內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消(xiāo)耗(hào)了NaOH和Na2CO3。脫硫液排(pái)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環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器,經除霧(wù)器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被除霧器捕獲(huò)分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●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,經自然蒸發晾幹。由於(yú)石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱(diàn)池漿液可經水力旋流(liú)器,稠厚器增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙(wū)染的(de)解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處(chù)理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化(huà)鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的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旋流分離(lí)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(háng)堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用(yòng),因此不會造成二次(cì)汙染。
雙(shuāng)堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝特點
●脫(tuō)硫(liú)效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實(shí)現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣(zhā)),且不影響工藝(yì)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,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣(qì)比低且脫(tuō)硫效(xiào)率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵(miàn)積和接觸(chù)時間,從(cóng)而提(tí)高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的兩極除渣(zhā)係統(tǒng),保證脫硫副產(chǎn)物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理(lǐ)係統(tǒng)自動(dòng)化程度高。減少了員(yuán)工的勞動強度。
●脫硫(liú)液(yè)中采用獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比(bǐ)小,排煙溫(wēn)度高,無需常(cháng)規(guī)工(gōng)藝中所必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程(chéng)中對水泵(bèng)、管道、設備緩(huǎn)解腐蝕、衝刷及堵塞,便於(yú)設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行(háng)的(de)可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿法脫硫效(xiào)率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,同(tóng)時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫(wēn)度:溫度低有利於氣液傳質,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(lì)的不變因(yīn)素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度(dù):要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製在10~15%。