發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法(fǎ)脫硫(liú)塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧(yǎng)化硫後反應產物溶解度大,不(bú)會造成過(guò)飽和結晶,造成(chéng)結垢堵塞問題。另(lìng)一(yī)方麵脫(tuō)硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還(hái)原再生,再生出的鈉基脫(tuō)硫劑再被打回脫硫(liú)塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應機理(lǐ)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,是速度控製過程之一。
然後H+與溶(róng)液(yè)中的OH-中和反應,生成鹽和水,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
脫硫後的反應產物(wù)進入再生池內用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再(zài)生反應過(guò)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(tiáo)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。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中(zhōng)除塵(chén)、脫硫(liú)、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
煙氣進入脫硫塔向上升起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塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸(chù),氣(qì)液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采(cǎi)用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排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(wù)器堵塞。
●脫硫產(chǎn)物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體(tǐ)雜質,影響(xiǎng)石膏的質量,所以(yǐ)一般以拋棄法為(wéi)高。排出(chū)沉澱池漿液可經水力(lì)旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重的二次汙(wū)染問題。采用雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化(huà)硫(liú)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(liàng)Na2SO4的石膏漿液用(yòng)泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣被打到渣場(chǎng)進行堆放,溶液流回再(zài)生池(chí)繼續使用,因(yīn)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,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿(jiǎn),實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的(de)接觸麵積和接觸時間,從而提(tí)高了脫(tuō)硫效率。
●具有獨特的兩極除渣(zhā)係統,保證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(zhōng)采用獨特(tè)抗氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵(dǔ)塞,降低了納堿的消(xiāo)耗量(liàng)。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必(bì)須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要(yào)為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵(dǔ)塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均(jun1)發生於塔(tǎ)體避免塔內堵塞和磨(mó)損,提高了運行的可靠性,降低(dī)了運(yùn)行成(chéng)本。
●以(yǐ)空塔噴(pēn)淋為脫硫塔結構,運(yùn)行可靠性高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力(lì)低,△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效率及主(zhǔ)要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純(chún)化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響(xiǎng)反應速度,所以脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨立(lì)的不(bú)變因素,取決於進氣的(de)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。
●液漿濃(nóng)度:控製在10~15%。