發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原(yuán)理
雙堿法是采用鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化(huà)硫後反應產物溶解度(dù)大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵(dǔ)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還原(yuán)再生,再生出的鈉(nà)基脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石(shí)灰等其(qí)他濕法脫硫反(fǎn)應機理類似,主要反應為煙氣中的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(màn)反應,是速度控製(zhì)過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽和(hé)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
脫硫後的反應產物進入再生池內(nèi)用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如(rú)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或(huò)直接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙(yān)道引風機(jī)直接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫(tuō)硫集中(zhōng)除(chú)塵、脫硫、排煙氣於一體,煙(yān)氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用,分裂(liè)成無數小直徑的液滴(dī),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,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(cǎi)用噴淋(lín)塔結構,起到效率高節能(néng)、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧(wù)化吸(xī)收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再(zài)生(shēng)池與Ca(OH) 2反應,再生出(chū)鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循(xún)環吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)部裝(zhuāng)有除霧器,經除霧器折流板碰(pèng)衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),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(chén)。有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(yǐng)響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液(yè)可經水力旋流器,稠厚器增濃(nóng)提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染(rǎn)的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫(liú)劑,在(zài)脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率(lǜ)高,但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化(huà)硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵(bèng)打入旋流分離器(qì)中進(jìn)行固液分(fèn)離,分離的大量的含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打(dǎ)到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)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
●脫硫效率可達98%以上,除塵(chén)效率可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影(yǐng)響工藝的運行,不影響脫硫效(xiào)率。
●參與反應(yīng)的是納(nà)堿,實際消(xiāo)耗為鈣堿,鈉堿循(xún)環利(lì)用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反(fǎn)應速度快液氣比低且脫硫效率高: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(le)員(yuán)工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特的(de)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(tuō)硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶(róng)液(yè),在循環過程中對(duì)水泵、管(guǎn)道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護(hù)。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔(tǎ)內(nèi)堵塞和(hé)磨損,提高了運行的可靠性,降低(dī)了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高(gāo),事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高(gāo),同時PH值高(gāo),結垢幾率小,避免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫(wēn)度低影響反應速度,所以脫硫(liú)劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取決於進氣(qì)的(de)煙氣溫(wēn)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%。