發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸(xī)收二氧化硫後(hòu)反應產物溶解度大(dà),不會造成過飽和結晶,造(zào)成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生(shēng)池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的(de)鈉基脫硫劑再被打回(huí)脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資(zī)及運行費用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石(shí)灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸(xī)收液中,然後離解成H+和(hé)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+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被(bèi)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(zài)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(cún)在氧氣的條件下,還會(huì)發生以下(xià)反(fǎn)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(rán)後將(jiāng)其用泵打入石膏脫水處(chù)理係統或(huò)直接堆放、拋(pāo)棄。再生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫(liú)塔以空塔噴淋結構。設(shè)計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵(chén)、脫硫(liú)、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大(dà)氣。
●脫硫(liú)塔(tǎ)SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫(liú)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(pēn)嘴的霧化作(zuò)用,分(fèn)裂成無(wú)數小直徑的液滴(dī),其總表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液(yè)得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸麵積(jī)越大,兩相傳質(zhì)熱反應,效(xiào)率越高。因(yīn)此化(huà)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(jiē)能(néng)、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧(wù)化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了(le)NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並(bìng)補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循(xún)環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的(de)煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置(zhì)定期衝洗(xǐ)裝置,防(fáng)止除霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物(wù)處理
脫硫產物是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還(hái)有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於(yú)石膏漿(jiāng)中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出(chū)沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染(rǎn)的解(jiě)決(jué)
采(cǎi)用氫氧化鈉作為脫硫劑(jì),在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二(èr)氧化硫後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏(gāo)漿液用泵打(dǎ)入旋流分離(lí)器中進行(háng)固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣場進(jìn)行(háng)堆放,溶液流回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝(yì)特點
●脫(tuō)硫效(xiào)率(lǜ)可達98%以上,除塵效(xiào)率(lǜ)可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(消石灰粉(fěn)、生堿或電石渣(zhā)),且不影響工(gōng)藝(yì)的運行,不影響(xiǎng)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,且納(nà)堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低(dī)且脫硫效率高(gāo):獨特的(de)塔內設計,增加了脫硫液(yè)與煙氣(qì)的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩極除(chú)渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高(gāo)。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的(de)防(fáng)堵塞,降低了納堿的消耗(hào)量。
●液(yè)氣比小(xiǎo),排煙溫度高,無(wú)需常規工藝中所必須的 GGH係(xì)統(tǒng)。
●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(shuǐ)泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設(shè)備運行和維護。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於(yú)塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故發生率(lǜ)小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主(zhǔ)要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫(wēn)度不是一個(gè)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:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。