發布時間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原(yuán)理(lǐ)
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化(huà)硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵(dǔ)塞問題(tí)。另一方麵脫(tuō)硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原(yuán)再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使(shǐ)用。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝降低了投(tóu)資(zī)及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫(liú)工藝同石灰石/石灰等(děng)其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要(yào)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(màn)反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷(duàn)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(yī)種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進行(háng)再生,再生反應過(guò)程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在(zài)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(xià)的硫以(yǐ)亞硫(liú)酸鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將其用泵打入(rù)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(yì)優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集中除塵、脫(tuō)硫、排煙氣(qì)於一(yī)體,煙氣升至塔頂進入(rù)煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升起與(yǔ)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(zuǐ)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(yuán)操作中(zhōng)多采用噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造價低等優點。脫(tuō)硫(liú)塔(tǎ)內堿液霧化吸收SO2及粉塵(chén),生成Na2SO3,同時消耗了(le)NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再(zài)生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫(tuō)硫泵打(dǎ)入脫硫循環吸收SO2。
在(zài)脫(tuō)硫塔頂部裝有除霧器,經(jīng)除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其(qí)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(chǎn)物處理
脫(tuō)硫產物是(shì)石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,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,所以一(yī)般以拋棄(qì)法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水(shuǐ)力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次(cì)汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔(tǎ)內吸(xī)收二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高,但脫(tuō)硫的(de)產物Na2SO4很難進行處理,極易(yì)造成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化(huà)硫後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少(shǎo)量的(de)Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入(rù)旋流分離器中進行固液分(fèn)離,分離的大量的含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續(xù)使(shǐ)用,因此不會造(zào)成二(èr)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(xiào)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),且不影響工(gōng)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(xún)環利用,且納堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫(liú)效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和(hé)接觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效(xiào)率。
●具(jù)有獨(dú)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(xì)統自動化程度高。減少了員(yuán)工的勞動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨特抗(kàng)氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納(nà)堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度(dù)高,無需常規工藝中所必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循(xún)環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發(fā)生於(yú)塔體避免塔內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本。
●以(yǐ)空塔(tǎ)噴(pēn)淋為脫硫塔結構,運行可靠(kào)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影響(xiǎng)因素(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低(dī)影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變(biàn)因素,取決於進氣的煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒(lì)度及純(chún)度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。