發布時(shí)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,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應(yīng)產物溶解度大,不會造(zào)成過(guò)飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方麵脫硫(liú)產物被排入(rù)再生池內用氫氧化鈣進行(háng)還原再生,再生出的鈉(nà)基(jī)脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)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(yì)同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要反應為煙氣中(zhōng)的(de)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)為慢反應,是速度(dù)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不斷被吸收溶解。具體反應方程式(shì)如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應(yīng)產物進入再生池(chí)內用另一(yī)種堿,一般是Ca(OH)2進行(háng)再生,再(zài)生反應過程如下:
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(huì)發生(shēng)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(de)形式(shì)析出(chū),然後將其用泵打入石膏脫水(shuǐ)處理係(xì)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(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統(tǒng)
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的(de)脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充(chōng)分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸(chù)麵積越大,兩相傳質熱(rè)反(fǎn)應,效(xiào)率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴(pēn)淋(lín)塔結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫(tuō)硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝(zhuāng)有除霧器,經除霧器折流(liú)板碰衝作用,煙氣攜帶的(de)煙塵(chén)和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水(shuǐ)泥(ní)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(yǐ)拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經(jīng)水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理(lǐ)。
●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(èr)次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化硫後的產物用石(shí)灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶(dài)入石(shí)膏(gāo)漿液中,這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打(dǎ)入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆(duī)放(fàng),溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以上(shàng),除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑(jì)的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且(qiě)不影響(xiǎng)工(gōng)藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗(hào)為鈣(gài)堿,鈉(nà)堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內(nèi)設計(jì),增(zēng)加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和(hé)接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫(liú)液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗(hào)量。
●液(yè)氣比(bǐ)小,排煙溫度高,無需常規工(gōng)藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程中對水泵、管道、設(shè)備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均(jun1)發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行(háng)成本。
●以空塔噴淋(lín)為脫硫塔結構,運行(háng)可靠(kào)性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子(zǐ)液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值(zhí)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(xī)收劑表(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑(jì)的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度(dù):控製在10~15%。