發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫硫(liú)塔脫硫工(gōng)藝(yì)原理(lǐ)
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性強,吸收二氧化硫後反應(yīng)產物溶(róng)解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧(yǎng)化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑(jì)再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其他濕法脫硫反(fǎn)應機理(lǐ)類似,主要反應為煙(yān)氣中的SO2先溶解於吸收液(yè)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。
然後(hòu)H+與溶液中(zhōng)的OH-中和反(fǎn)應,生成鹽和水,促進(jìn)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
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應(yīng)過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在(zài)氧氣的條件下,還會發生以(yǐ)下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或(huò)直接堆(duī)放(fàng)、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
原煙氣經煙道引風機直接進入(rù)脫硫塔。脫硫(liú)塔以空塔噴淋結構。設(shè)計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,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(pēn)淋的脫(tuō)硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采(cǎi)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(jìng)的液滴,其總表(biǎo)麵積增大數千倍,使氣液得以(yǐ)充分(fèn)接觸,氣液相接(jiē)觸麵積越(yuè)大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工(gōng)生產中諸多單元操作中(zhōng)多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。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(chū)塔外(wài)進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經(jīng)循環(huán)脫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(chú)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(huò)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)處理
脫硫產(chǎn)物是石(shí)膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及(jí)粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的(de)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,稠厚器增濃提固後,再排(pái)至渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的(de)解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)難(nán)進行處理,極易造成嚴重的(de)二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來(lái)再生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這(zhè)些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水(shuǐ)率較低(dī)的固體(tǐ)殘(cán)渣被打到渣場進行堆放(fàng),溶液流回再生(shēng)池繼(jì)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(liú)效率可達98%以上,除塵效率可(kě)達90%以上。
●可(kě)實現脫(tuō)硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際消耗為(wéi)鈣堿,鈉(nà)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(xiào)率高:獨特的(de)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。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫(liú)副產物的含(hán)水率≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化程度高。減少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨特抗氧化措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低了納堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中(zhōng)對水泵、管道、設(shè)備緩解腐蝕(shí)、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備(bèi)運行和維護。
●脫硫劑(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(dī)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。
離子液堿法脫硫效率及(jí)主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收速率大,脫硫效率高,同(tóng)時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純(chún)化。
●溫度:溫度(dù)低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石(shí)灰粒度及純度(dù):要求石灰純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。