發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法(fǎ)是采用鈉基脫硫(liú)劑(jì)進行塔內脫硫,由於鈉(nà)基脫硫劑堿(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(tí)。另一方麵脫硫產物被排(pái)入(rù)再生池內用(yòng)氫氧化鈣(gài)進行(háng)還原再生,再生(shēng)出的鈉基(jī)脫硫劑(jì)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(yān)氣脫硫工藝同石灰石/石灰(huī)等其他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要(yào)反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解於吸收液(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(shì)(1)為慢反應,是速度控製過程之一。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽(yán)和水,促(cù)進(jìn)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用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過(guò)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(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣(gài)、硫酸鈣的形式(shì)析出,然後將其用泵打入石膏脫水處(chù)理係統或直接堆放、拋棄。再生的(de)NaOH可(kě)以(yǐ)循環使(shǐ)用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進(jìn)入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴(pēn)淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫(tuō)硫、排煙氣於一(yī)體,煙氣升至塔頂進入(rù)煙囪排入大氣。
●脫硫(liú)塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴(pēn)淋的脫(tuō)硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分接觸吸(xī)收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋(lín),由於(yú)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(dé)以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相(xiàng)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塔結構(gòu),起到效率高(gāo)節能(néng)、造價低等(děng)優(yōu)點。脫硫塔(tǎ)內堿液霧化吸收(shōu)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生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出(chū)鈉(nà)離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器設(shè)置定期衝洗裝(zhuāng)置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物(wù)是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處(chù)理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以(yǐ)拋棄法(fǎ)為高。排出沉澱池漿液可(kě)經水力旋流器,稠厚器增(zēng)濃提固後,再排至渣場(chǎng)處理。
●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(dàn)脫硫的產物Na2SO4很難進行處(chù)理(lǐ),極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題(tí)。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化(huà)鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石(shí)膏漿液中,這(zhè)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(dī)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(yīn)此不會(huì)造成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫(tuō)硫劑的互換(消石灰(huī)粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的(de)是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利(lì)用,且納堿消耗(hào)量(liàng)小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應(yīng)速度快液氣(qì)比低且脫硫(liú)效(xiào)率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提(tí)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(lǐ)係統自動化(huà)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,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需(xū)常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要(yào)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。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔(tǎ)體避免塔內堵塞和磨損,提高了(le)運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效率高,同時(shí)PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸收劑表麵純(chún)化。
●溫度:溫度低(dī)有利於氣液傳質,溶(róng)解(jiě)SO2,但溫度低影(yǐng)響反應速度,所以脫硫劑的溫(wēn)度不是一個獨立的不變因素,取決於(yú)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(zài)10~15%。