發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工藝原理
雙(shuāng)堿法是采用鈉基脫(tuō)硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧化硫後反應產(chǎn)物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方麵脫硫產物被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打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿(jiǎn)法煙(yān)氣脫硫工藝同石灰石/石灰等(děng)其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶(róng)解(jiě)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(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與(yǔ)溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成(chéng)鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下(xià):
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進行再生,再生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下(xià)的硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然(rán)後將其用泵打入石膏脫水處理係統(tǒng)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優勢
●煙氣(qì)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。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣(qì)。
●脫硫塔(tǎ)SO2吸收係統
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋(lín),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(zēng)大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸(chù)麵積越大,兩(liǎng)相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價(jià)低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵(chén),生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入(rù)再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)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作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧器捕(bǔ)獲分離。除霧器設(shè)置定期衝洗裝置,防止除(chú)霧器(qì)堵塞(sāi)。
●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(yǒu)潛水泥漿泵從(cóng)沉澱池排出處理好(hǎo),經自然蒸發晾幹。由於石膏(gāo)漿中含有固體雜(zá)質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可(kě)經(jīng)水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場(chǎng)處(chù)理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸(xī)收(shōu)二氧化硫反應速率快,脫硫效(xiào)率高,但脫硫的產(chǎn)物(wù)Na2SO4很難進行處(chù)理,極易造成嚴重的二次汙(wū)染問題。采用雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝(yì),用氫氧(yǎng)化鈉吸收二氧化硫後的產物用(yòng)石灰來再生,隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入(rù)旋流分(fèn)離器(qì)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放,溶液流回再生池繼續使用,因此(cǐ)不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫(liú)效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實(shí)現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電(diàn)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,實際消(xiāo)耗(hào)為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於(yú)1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩極除渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係(xì)統自動化(huà)程度高。減少了員工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫(tuō)硫劑的(de)再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行(háng)成本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故發(fā)生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿法脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有(yǒu)利於(yú)氣(qì)液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)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(jiāng)濃度:控(kòng)製在10~15%。