發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫(liú)塔(tǎ)脫硫工藝(yì)原理(lǐ)
雙堿法(fǎ)是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成(chéng)過(guò)飽和結晶,造成結垢堵塞問題(tí)。另(lìng)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(huí)脫硫塔循環使(shǐ)用。雙堿法脫硫(liú)工藝(yì)降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反(fǎn)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(rán)後H+與溶液(yè)中的OH-中和反應,生成(chéng)鹽和水,促進SO2不斷被(bèi)吸收溶(róng)解。具體(tǐ)反應方程(chéng)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(chí)內用另一種(zhǒng)堿,一般是Ca(OH)2進行再(zài)生,再生(shēng)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(xià),還會發(fā)生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫(liú)酸鈣、硫(liú)酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入(rù)石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優(yōu)勢
●煙氣係統
原(yuán)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),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排(pái)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以逆(nì)流式洗滌,氣液(yè)充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,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(dà)數千倍,使氣液(yè)得(dé)以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率(lǜ)越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操(cāo)作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並(bìng)補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫(tuō)硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫(tuō)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(tā)水滴、固體顆(kē)粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期衝(chōng)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(jù)體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿(jiāng)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(gù)體雜(zá)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(shuǐ)力旋流器,稠厚器增濃(nóng)提固後(hòu),再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采(cǎi)用氫氧化鈉作為脫硫劑,在(zài)脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫(liú)效率(lǜ)高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染(rǎn)問題。采用雙(shuāng)堿法煙氣(qì)脫硫工藝,用氫氧化鈉吸(xī)收二氧化(huà)硫後(hòu)的產(chǎn)物用石灰來再(zài)生(shēng),隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿液中,這些摻雜(zá)了少(shǎo)量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵(bèng)打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較(jiào)低的固體殘渣(zhā)被(bèi)打到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因此不(bú)會(huì)造成二(èr)次汙染。
雙堿法煙(yān)氣(qì)脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達(dá)90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不(bú)影響脫硫效率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於(yú)1%。
●鈉基吸(xī)收液(yè)對SO2反應速(sù)度快液氣(qì)比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計(jì),增加了脫硫液與煙氣的接觸麵(miàn)積和接觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效率。
●具有獨特(tè)的兩極除渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係統(tǒng)自動化程度高。減少了員工的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的(de)防堵塞,降低了納堿的消耗(hào)量。
●液(yè)氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須(xū)的(de) GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水(shuǐ)泵(bèng)、管道(dào)、設備緩解腐(fǔ)蝕、衝刷及(jí)堵塞,便(biàn)於設備運行和維護。
●脫硫劑(jì)的再(zài)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(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋(lín)為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高(gāo),同(tóng)時PH值高,結垢幾率小(xiǎo),避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但溫度低影響反應(yīng)速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙(yān)氣(qì)溫度。
●石灰粒度(dù)及純度:要求石(shí)灰(huī)純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。