發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫(liú)工藝原理
雙堿(jiǎn)法是采用鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反應產物溶解度大,不(bú)會造成過飽(bǎo)和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再(zài)生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)法(fǎ)脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫(liú)工藝同石灰石/石(shí)灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)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(shì)(1)為慢反應,是速度控製過程之一。
然(rán)後(hòu)H+與溶液中的OH-中和反(fǎn)應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的反應(yīng)產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再(zài)生(shēng),再生反應過程(chéng)如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧氣的(de)條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的硫以亞硫酸(suān)鈣、硫酸鈣的形式析出(chū),然後將其用泵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。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝優勢(shì)
●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(gòu)。設(shè)計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集中除塵、脫硫、排煙氣於(yú)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(tǎ)向上升起與(yǔ)向下噴淋的脫硫塔(tǎ)以逆(nì)流式洗滌,氣液(yè)充(chōng)分接觸吸收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,其總表麵積增大數千倍,使氣液(yè)得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋(lín)塔結構,起(qǐ)到效率高節(jiē)能、造價低等優(yōu)點(diǎn)。脫硫塔內堿液霧(wù)化吸(xī)收SO2及粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時(shí)消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出(chū)塔外(wài)進入再生池(chí)與Ca(OH) 2反應,再生出(chū)鈉離(lí)子並(bìng)補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)裝有除霧器,經除霧(wù)器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物(wù)處(chù)理
脫硫產物是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿(jiāng)中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水(shuǐ)力旋流(liú)器(qì),稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次(cì)汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快(kuài),脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題(tí)。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二(èr)氧(yǎng)化硫(liú)後的產物用石灰來再生(shēng),隻有(yǒu)少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大(dà)量的(de)含水率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率(lǜ)可達90%以上(shàng)。
●可實現(xiàn)脫硫劑的互(hù)換(消石灰粉、生堿或電石渣(zhā)),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效(xiào)率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿(jiǎn)循環利用,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:獨特的塔內設計,增加(jiā)了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了(le)脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化(huà)程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨(dú)特的防堵塞(sāi),降低了納(nà)堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及(jí)堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔(tǎ)內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠性,降(jiàng)低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫(tuō)硫塔結構,運(yùn)行可靠性高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及(jí)主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫(liú)效率高,同(tóng)時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫(wēn)度低有利於氣(qì)液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫(wēn)度低影響反應(yīng)速度,所以脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素(sù),取決於進(jìn)氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度:控製在(zài)10~15%。