發布時間(jiān):2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采(cǎi)用鈉(nà)基脫(tuō)硫劑(jì)進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化(huà)硫後(hòu)反應產物(wù)溶(róng)解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物被排入再生池(chí)內用(yòng)氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使(shǐ)用。雙堿法脫硫(liú)工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石(shí)灰石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於(yú)吸收液中,然(rán)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(dù)控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)中的(de)OH-中和反應,生成(chéng)鹽和(hé)水,促進SO2不(bú)斷被吸收溶解。具體反應方程(chéng)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種堿,一(yī)般是Ca(OH)2進行再(zài)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
存在氧氣的條件(jiàn)下,還會發生以下反(fǎn)應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫(liú)酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水(shuǐ)處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使(shǐ)用。
雙堿(jiǎn)法煙氣(qì)脫硫工藝優(yōu)勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風(fēng)機直接進入(rù)脫硫塔。脫硫塔以空(kōng)塔噴淋結構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進(jìn)入(rù)煙囪排入大氣。
●脫硫塔(tǎ)SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升起與向下噴(pēn)淋的脫硫塔(tǎ)以逆流式洗(xǐ)滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分(fèn)接(jiē)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(zhū)多單元操(cāo)作中多采用噴淋(lín)塔結構,起到效率高節能、造價低(dī)等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出(chū)塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或(huò)NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在(zài)脫硫塔頂部裝(zhuāng)有除霧(wù)器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣(qì)攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲(huò)分離。除霧器設置(zhì)定期衝洗(xǐ)裝(zhuāng)置,防止除(chú)霧器堵(dǔ)塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)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,所以一般(bān)以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至(zhì)渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采(cǎi)用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應(yīng)速率快,脫(tuō)硫效率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理,極易(yì)造(zào)成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)石(shí)膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入(rù)旋流分離器中進行(háng)固(gù)液分離(lí),分離的大量的含水率較(jiào)低(dī)的固(gù)體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液(yè)流回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率(lǜ)可達98%以上,除(chú)塵效率(lǜ)可達90%以上。
●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(bú)影(yǐng)響脫(tuō)硫效率。
●參與反應的是納堿,實際(jì)消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應(yīng)速度快液氣比(bǐ)低且脫硫效率高:獨特(tè)的塔內設計(jì),增加了(le)脫硫(liú)液與(yǔ)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,保證脫硫副產物(wù)的含(hán)水率(lǜ)≤10%。渣(zhā)處理係統自(zì)動化程度高。減少了員工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化(huà)措施,具有獨特的(de)防堵塞(sāi),降低(dī)了(le)納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為(wéi)NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、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(tuō)硫沉澱(diàn)均發生於塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損,提高了(le)運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫(tuō)硫塔(tǎ)結構,運行可靠(kào)性(xìng)高,事故發(fā)生率小(xiǎo),塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及主要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率大(dà),脫硫效率(lǜ)高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃(nóng)度:控製在10~15%。