萊蕪雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫（tuō）硫劑堿（jiǎn）性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度（dù）大，不會造成過（guò）飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產（chǎn）物被（bèi）排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被（bèi）打（dǎ）回脫（tuō）硫塔循環使用。雙堿法脫（tuō）硫（liú）工藝降低了投（tóu）資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝（yì）同石灰石/石灰（huī）等其他（tā）濕法脫硫反（fǎn）應機理類似，主要反應為煙氣中（zhōng）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（1）為慢反（fǎn）應，是速度控製過程之（zhī）一。

然後H+與溶液中（zhōng）的OH-中和反應，生成鹽和（hé）水，促進SO2不斷被吸（xī）收溶解。具體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的（de）反應產物進入再生池內用另一（yī）種堿（jiǎn），一般（bān）是Ca(OH)2進（jìn）行再生，再生反應過（guò）程如（rú）下：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存在氧（yǎng）氣的條件下，還會發（fā）生以下反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的硫（liú）以亞硫酸鈣、硫酸鈣的（de）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（fàng）、拋棄。再（zài）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（zhí）接進入（rù）脫硫塔。脫硫塔以（yǐ）空塔噴（pēn）淋結構。設計空（kōng）速小（4.0m/s），塔壓力降（jiàng）小（xiǎo）（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫（tuō）硫、排煙氣（qì）於一體，煙（yān）氣升至塔頂（dǐng）進入煙囪排入大（dà）氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣進入（rù）脫硫塔向（xiàng）上升起與向（xiàng）下（xià）噴淋的脫（tuō）硫塔以逆流式洗滌，氣液（yè）充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空（kōng）塔噴淋，由於噴嘴的霧化作（zuò）用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積（jī）增大數千倍，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（huà）工生產中諸多單（dān）元操作中多采用噴淋塔結構，起到效率高節（jiē）能、造價低等優點（diǎn）。脫硫塔內堿液霧（wù）化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗（hào）了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應（yīng），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（chōng）作用，煙（yān）氣攜帶的煙塵和其他水滴、固（gù）體顆粒被除霧器捕獲分（fèn）離。除霧器設置定期衝洗裝置，防止除（chú）霧器堵塞。

●脫硫產物（wù）處理

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部（bù）分被氧化的Na2SO4及粉塵。有（yǒu）潛水（shuǐ）泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由（yóu）於石膏漿中含有（yǒu）固體雜質，影響石膏的質量，所以（yǐ）一般以拋棄法為高。排出（chū）沉澱池漿（jiāng）液可經（jīng）水力旋（xuán）流器，稠厚器增濃提固後，再排至渣場處理。

●關於二次汙染（rǎn）的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫（liú）劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫（tuō）硫的產物Na2SO4很難進行處理，極（jí）易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿（jiǎn）法（fǎ）煙氣（qì）脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的（de）產物用石灰來（lái）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（jiāng）液用泵打入旋流分離器中進行（háng）固液分離，分（fèn）離的大量（liàng）的含水率較低的固（gù）體殘渣被（bèi）打到（dào）渣場進行堆（duī）放，溶液流回再（zài）生池（chí）繼續使（shǐ）用，因此不會（huì）造成二次（cì）汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特點（diǎn）

●脫硫效率可達98%以上（shàng），除塵效率可達90%以（yǐ）上。

●可實現脫硫劑的互換（消石（shí）灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿（jiǎn），實（shí）際消耗為鈣（gài）堿，鈉堿循（xún）環（huán）利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液（yè）對SO2反（fǎn）應（yīng）速度快液氣（qì）比低且脫硫效率高：獨（dú）特的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接（jiē）觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係統，保證脫硫副產物（wù）的含水率≤10%。渣處理（lǐ）係統自動化程度高。減少了員工的（de）勞動強度。

●脫硫（liú）液中采用（yòng）獨特抗氧化措施，具有獨特的防堵塞，降低（dī）了納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙（yān）溫度高，無需常規工藝中所（suǒ）必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中（zhōng）主要為（wéi）NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩（huǎn）解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設備運（yùn）行和維護。

●脫硫劑的再生及（jí）脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵（dǔ）塞（sāi）和磨損，提高了運行的（de）可靠性，降低了運行成本（běn）。

●以空塔噴淋為（wéi）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主要（yào）影響因素

●PH值（zhí）：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（jì）表（biǎo）麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液傳（chuán）質，溶解SO2，但溫度低影（yǐng）響反應速（sù）度，所（suǒ）以脫硫劑的（de）溫度不是一個獨立的（de）不變因素，取決於進氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及（jí）純度（dù）：要求（qiú）石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製在10~15%。