發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):10322
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉(nà)基脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧化硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不(bú)會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進行還原(yuán)再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低了投資及運行(háng)費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的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(shì)速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶(róng)解。具體反應方(fāng)程式如下(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再(zài)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,然後將其用泵(bèng)打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣(qì)經煙道引風機(jī)直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、脫硫、排(pái)煙氣於一體,煙(yān)氣(qì)升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收(shōu)係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升(shēng)起與(yǔ)向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由(yóu)於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數小直徑(jìng)的液滴,其總表(biǎo)麵積增大數千倍,使氣液得(dé)以(yǐ)充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越(yuè)高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及(jí)粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了(le)NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液(yè)排出(chū)塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出(chū)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(jīng)除霧器折流板(bǎn)碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的(de)煙塵和其他水滴(dī)、固體顆粒(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧(wù)器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥漿泵從沉澱池排(pái)出處(chù)理好,經自然蒸發(fā)晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質(zhì),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力旋流器,稠厚器增濃提(tí)固後,再排至渣場(chǎng)處理。
●關於二次(cì)汙染的解決
采用氫氧(yǎng)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很難進行處理,極易造(zào)成嚴重(chóng)的(de)二(èr)次汙染問題。采用雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的(de)產物用(yòng)石灰(huī)來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)石膏漿液(yè)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(gù)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堆放,溶液流(liú)回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達(dá)98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑(jì)的互換(消石灰(huī)粉、生堿或電(diàn)石(shí)渣),且不影響工藝的運行,不影響脫(tuō)硫效(xiào)率。
●參與反應的(de)是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反(fǎn)應速度快液氣比低且脫硫(liú)效(xiào)率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨(dú)特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降(jiàng)低了納堿的消耗量。
●液氣比小,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(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環(huán)過程(chéng)中對水泵(bèng)、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫(liú)劑(jì)的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,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(zǐ)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,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免吸收劑表(biǎo)麵純(chún)化。
●溫度:溫(wēn)度低(dī)有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以(yǐ)脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的(de)煙氣(qì)溫度。
●石灰粒度及純度:要(yào)求石灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。