發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基(jī)脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強(qiáng),吸(xī)收二氧化硫後反應產物溶解度(dù)大(dà),不(bú)會造成過飽和結晶,造(zào)成結(jié)垢堵塞問題。另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(liú)劑再(zài)被打(dǎ)回脫硫(liú)塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資(zī)及運(yùn)行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似(sì),主要反(fǎn)應(yīng)為煙氣(qì)中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),然後(hòu)離解(jiě)成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反(fǎn)應,是速度控製(zhì)過程之一。
然後H+與溶(róng)液中的OH-中和反應,生成鹽(yán)和水,促(cù)進SO2不斷被(bèi)吸收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再(zài)生反應(yīng)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(huì)發(fā)生以下反(fǎn)應:
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(qí)用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放(fàng)、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫(liú)工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風(fēng)機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設(shè)計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣(qì)於一體(tǐ),煙氣升至塔頂(dǐng)進入煙囪排入(rù)大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與(yǔ)向下噴淋的脫硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液充分接觸(chù)吸收SO2。脫硫塔采用(yòng)噴嘴式空塔噴淋,由於(yú)噴嘴的霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的液(yè)滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效(xiào)率越高。因此化(huà)工生產中諸多單(dān)元操作中多(duō)采用噴淋塔結(jié)構,起到效率(lǜ)高節能、造價低等(děng)優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入(rù)再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫硫泵打入(rù)脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝(zhuāng)有除霧器,經除(chú)霧器折流板(bǎn)碰(pèng)衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙(yān)塵和其他水滴、固(gù)體顆粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止(zhǐ)除霧器堵塞。
●脫(tuō)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(chén)。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排(pái)出處理好(hǎo),經自(zì)然蒸(zhēng)發(fā)晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固(gù)體雜質,影響(xiǎng)石膏的質量,所(suǒ)以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液(yè)可經水力(lì)旋流(liú)器,稠厚器增濃提固後(hòu),再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的(de)解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫(liú)反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的(de)產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極(jí)易造成嚴重的二次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化(huà)硫後的產物用石灰(huī)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(fèn)離器中進行固液(yè)分離,分(fèn)離的大量的含水率較低的固體殘渣被(bèi)打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回(huí)再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染(rǎn)。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的(de)互(hù)換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝(yì)的運行,不影響脫硫(liú)效率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消(xiāo)耗量小於(yú)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(nèi)設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接(jiē)觸(chù)時間,從而提高了脫硫效率(lǜ)。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣(zhā)處(chù)理係統自動化程(chéng)度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵(dǔ)塞,降低了納堿的消耗量。
●液(yè)氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 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(duì)水泵、管道、設備緩(huǎn)解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行(háng)和維護(hù)。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內堵塞和磨損,提高了運行的可(kě)靠性,降低了(le)運行(háng)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。
離子液(yè)堿法脫(tuō)硫效率及主要影響因素(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速(sù)率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵(miàn)純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的(de)溫(wēn)度不是(shì)一個獨立的不變因素(sù),取決於進氣的煙氣(qì)溫(wēn)度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目(mù)內。
●液漿濃度:控製在10~15%。