發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑(jì)進(jìn)行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結(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(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫(liú)塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石(shí)/石灰等其他濕(shī)法(fǎ)脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收液中,然後離(lí)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(yīng),是速度控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)中的OH-中和反應,生成鹽(yán)和水(shuǐ),促進SO2不斷被(bèi)吸收溶解。具體反應方(fāng)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(fǎn)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(xíng)式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放、拋棄。再(zài)生的NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝優(yōu)勢(shì)
●煙(yān)氣(qì)係統
原(yuán)煙氣經煙道引風(fēng)機直接進(jìn)入脫硫(liú)塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵(chén)、脫硫(liú)、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分(fèn)接觸(chù)吸收(shōu)SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無(wú)數小直徑的液滴,其總(zǒng)表麵(miàn)積(jī)增大數(shù)千倍(bèi),使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低(dī)等優點。脫硫塔內堿液霧(wù)化吸收SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離(lí)子(zǐ)並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫(liú)泵(bèng)打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除(chú)霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的(de)煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧器捕獲分離。除霧器設(shè)置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水(shuǐ)泥(ní)漿泵從(cóng)沉(chén)澱池排出處理(lǐ)好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以(yǐ)一般(bān)以拋棄法(fǎ)為高。排(pái)出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器,稠(chóu)厚器增濃提固後(hòu),再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫(liú)效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重(chóng)的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝(yì),用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入(rù)石(shí)膏漿液中(zhōng),這些摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中(zhōng)進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣(zhā)場進(jìn)行堆放(fàng),溶(róng)液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染。
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(kě)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(bú)影響工藝的運行,不(bú)影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量(liàng)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:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的(de)接觸麵積和接觸時(shí)間,從而提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係(xì)統自動化(huà)程(chéng)度高。減少了員工的(de)勞動(dòng)強度(dù)。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝(yì)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,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解(jiě)腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫(liú)劑的再生及(jí)脫硫沉(chén)澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔(tǎ)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(liú)效率及主要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率大,脫硫(liú)效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小,避免吸收劑(jì)表(biǎo)麵(miàn)純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫(wēn)度低影響反應速度,所以脫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(yào)求石灰純度(dù)≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度:控製(zhì)在(zài)10~15%。