發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):10322
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉(nà)基(jī)脫硫劑進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞(sāi)問(wèn)題。另一方麵(miàn)脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生(shēng)出的鈉(nà)基脫硫劑再(zài)被打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫(liú)反應(yīng)機理類似,主要反應為煙氣中的(de)SO2先溶解於吸(xī)收液中,然後離(lí)解成(chéng)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。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物(wù)進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,再生反應過程如下(xià):
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(fǎn)應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫(liú)酸鈣、硫酸(suān)鈣的形式析出,然後將其用泵打入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(shuāng)堿法煙氣脫(tuō)硫工藝(yì)優(yōu)勢(shì)
●煙氣係統
原(yuán)煙氣經(jīng)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(kōng)速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一體,煙氣升至(zhì)塔頂(dǐng)進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以逆流(liú)式洗(xǐ)滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空(kōng)塔噴(pēn)淋,由(yóu)於噴嘴(zuǐ)的霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數(shù)千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大(dà),兩相傳質熱反應,效率越高(gāo)。因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(gāo)節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液(yè)霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗(hào)了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉離子並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循環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(shé)流板碰衝作用,煙(yān)氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分(fèn)離。除霧器(qì)設置(zhì)定期衝洗裝(zhuāng)置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫(liú)產物(wù)是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿(jiāng)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,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱(diàn)池漿液可(kě)經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣(zhā)場處理。
●關(guān)於二(èr)次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在(zài)脫硫塔內吸(xī)收二氧(yǎng)化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的(de)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(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再(zài)生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打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(de)固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生(shēng)池(chí)繼續使用,因此不(bú)會造成二次(cì)汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率(lǜ)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(yǐng)響工藝的運行,不影響脫(tuō)硫效率。
●參與反應的(de)是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循(xún)環利用,且納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基(jī)吸收液對SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸(chù)麵積和接觸時(shí)間,從而提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特(tè)的(de)兩極除渣係統(tǒng),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(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫(liú)液中采用獨特(tè)抗氧化(huà)措(cuò)施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙(yān)溫度高,無需(xū)常規工藝(yì)中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過程中對水泵、管道(dào)、設備緩解(jiě)腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高(gāo)了運行的可靠性(xìng),降低(dī)了運行成本。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及主要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度(dù):溫度低有利於氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但溫度低影響反應速(sù)度,所以(yǐ)脫硫(liú)劑的溫度不是一個獨立的(de)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(jiāng)濃度:控製在10~15%。