青海雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫（liú），由於鈉基脫（tuō）硫劑堿（jiǎn）性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫（qīng）氧化（huà）鈣進行還原再生，再（zài）生出（chū）的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資（zī）及（jí）運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰（huī）石（shí）/石灰等其他（tā）濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中（zhōng）的SO2先溶解於吸收（shōu）液（yè）中，然後離（lí）解成H+和HSO3-；

SO2(g)===SO2(aq)（1）

SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-；（2）

式（1）為（wéi）慢反應，是速度控製過程之一。

然後（hòu）H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促（cù）進SO2不斷被吸收溶解（jiě）。具體反應方程式如（rú）下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進入（rù）再生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行再（zài）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

脫下的硫以亞硫（liú）酸鈣、硫酸鈣的形式（shì）析（xī）出，然後將（jiāng）其用泵打入石膏脫（tuō）水處理係統或（huò）直接堆放、拋棄。再（zài）生（shēng）的NaOH可以循環使用（yòng）。

雙堿法煙氣脫硫工藝優（yōu）勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風（fēng）機直（zhí）接進入脫硫塔。脫硫塔（tǎ）以空塔噴淋結（jié）構。設計空速小（4.0m/s），塔壓（yā）力降小（≤600Pa），脫硫（liú）集中（zhōng）除塵（chén）、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸（xī）收係統（tǒng）

煙氣進（jìn）入脫（tuō）硫（liú）塔（tǎ）向上升起（qǐ）與向下噴淋的脫硫塔以逆（nì）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（yú）噴嘴的（de）霧化作（zuò）用，分裂成（chéng）無數小直徑的（de）液滴，其總（zǒng）表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋（lín）塔結構，起到效率高節（jiē）能、造價低（dī）等優點。脫硫塔內（nèi）堿液（yè）霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時（shí）消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫（liú）液（yè）排出塔外進（jìn）入再（zài）生池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並（bìng）補入Na2CO3（或NaOH），經（jīng）循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧（wù）器，經除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水（shuǐ）滴、固（gù）體顆粒被除（chú）霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置，防（fáng）止除霧器堵塞（sāi）。

●脫硫產物處理

脫硫產物是石膏（gāo）漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱（diàn）池排出處理好，經自然（rán）蒸發晾幹。由於石膏（gāo）漿中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法（fǎ）為高。排出沉澱池（chí）漿液可經水力旋（xuán）流器，稠厚器增濃提固後，再排至渣場處（chù）理。

●關於二次汙染的解決（jué）

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧（yǎng）化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進（jìn）行處理，極易造成嚴重的二（èr）次汙染（rǎn）問題。采用雙（shuāng）堿法煙（yān）氣脫硫（liú）工藝，用氫氧化鈉（nà）吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有（yǒu）少量（liàng）的Na2SO4被帶入石膏（gāo）漿液中（zhōng），這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液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固體殘渣（zhā）被（bèi）打到渣場進行堆放（fàng），溶（róng）液流回再生池繼續使用，因此不會造成二（èr）次汙染。

雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以上，除塵（chén）效率可達90%以上。

●可實現脫硫（liú）劑的互換（消（xiāo）石灰粉（fěn）、生堿或電（diàn）石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫硫（liú）效率。

●參與反應的是納（nà）堿，實際消耗為（wéi）鈣堿，鈉堿（jiǎn）循環（huán）利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸（xī）收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高：獨（dú）特的塔內設計，增加了脫（tuō）硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具（jù）有獨（dú）特的兩極除渣係統，保證（zhèng）脫硫副產（chǎn）物的含水率≤10%。渣處理（lǐ）係統自動（dòng）化程度高。減（jiǎn）少（shǎo）了員（yuán）工的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特（tè）的防堵塞，降（jiàng）低了納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無（wú）需常規工藝中所必須的 GGH係（xì）統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫（liú），脫（tuō）硫（liú）液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液（yè），在循環過（guò）程中對水泵、管道、設備緩解腐（fǔ）蝕、衝刷（shuā）及（jí）堵（dǔ）塞，便於設（shè）備運行和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損，提高（gāo）了（le）運行的可靠性，降低了運行成本。

●以空塔噴淋為脫（tuō）硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫（liú）效（xiào）率及主要影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脫硫（liú）效率高，同時PH值高，結垢幾（jǐ）率小，避免吸收（shōu）劑表（biǎo）麵純化。

●溫度：溫度（dù）低有利於氣液傳質，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。

●液漿濃度：控製在10~15%。