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
雙堿法是采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被(bèi)排(pái)入再生池內用氫氧化鈣(gài)進行還原(yuán)再生,再(zài)生出的鈉基脫硫劑再被打(dǎ)回脫硫(liú)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(qì)脫硫工(gōng)藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕法脫硫(liú)反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離(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(hòu)H+與溶液中的OH-中和反應,生(shēng)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
脫硫後的反應產物進入再生(shēng)池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,再生反應過程(chéng)如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧(yǎng)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(xíng)式析出,然(rán)後將其用泵打入石膏(gāo)脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿(jiǎn)法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣(qì)經煙(yān)道引風機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以空塔噴淋結構。設(shè)計空速(sù)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(shēng)至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫(tuō)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,由(yóu)於噴(pēn)嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增(zēng)大數(shù)千(qiān)倍,使氣液得以充分接觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)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、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化(huà)吸收SO2及粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排(pái)出塔(tǎ)外進(jìn)入再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經(jīng)循環脫硫泵打入脫硫循環吸(xī)收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經(jīng)除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除(chú)霧器捕獲分離。除霧器設置定期(qī)衝洗裝置(zhì),防止除霧器堵塞。
●脫硫產(chǎn)物處理(lǐ)
脫硫產物是石膏(gāo)漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被(bèi)氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛(qián)水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出(chū)處(chù)理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質(zhì),影(yǐng)響石(shí)膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出(chū)沉澱池漿液可經水力旋(xuán)流器,稠厚器增濃(nóng)提固後,再(zài)排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進行處理,極(jí)易造成嚴重的二次汙染(rǎn)問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧化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(gāo)漿液用泵打入旋流分(fèn)離(lí)器中進行(háng)固液分離,分離的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣被打到渣場進行堆放(fàng),溶液流(liú)回(huí)再生池繼續使用,因此不會造(zào)成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝(yì)特(tè)點(diǎn)
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的(de)互換(消石灰粉(fěn)、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(gài)堿,鈉堿(jiǎn)循環(huán)利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液(yè)對SO2反應速(sù)度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的(de)塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸(chù)時間,從而提高了脫硫效率。
●具有(yǒu)獨(dú)特的(de)兩極除(chú)渣係統,保證脫硫副產物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低了納(nà)堿的消耗量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的(de) GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液,在循(xún)環過(guò)程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨(mó)損(sǔn),提高(gāo)了運行(háng)的可靠性,降低(dī)了運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔(tǎ)阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影(yǐng)響因素(sù)
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸(xī)收(shōu)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:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應(yīng)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(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控(kòng)製(zhì)在10~15%。