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(tuō)硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑(jì)堿性強,吸(xī)收二氧化硫後反應產物溶解(jiě)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(wù)被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫(liú)工藝降低了投資及(jí)運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類(lèi)似,主要反(fǎn)應為煙氣中的(de)SO2先(xiān)溶解於吸收液中,然後(hòu)離解成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應(yīng),是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反(fǎn)應,生成鹽(yán)和(hé)水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式(shì)如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進(jìn)入再生池內用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程(chéng)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(hái)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、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將其用(yòng)泵打入石膏脫(tuō)水處(chù)理係統或直接堆放、拋(pāo)棄。再生的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝(yì)優(yōu)勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集中除塵(chén)、脫硫、排煙氣於一體,煙(yān)氣升至塔頂進入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分裂(liè)成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,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(cǎi)用噴淋塔結構,起到效率(lǜ)高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及粉塵(chén),生成Na2SO3,同時(shí)消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉(nà)離子並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經(jīng)循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)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(tā)水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置(zhì)定期衝洗(xǐ)裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物(wù)處理(lǐ)
脫(tuō)硫產物是石(shí)膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉(fěn)塵。有潛水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出(chū)處(chù)理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石(shí)膏漿中含有固體雜質,影響(xiǎng)石膏的質量,所以一般以拋(pāo)棄法為高。排出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至(zhì)渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用氫氧(yǎng)化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少量(liàng)的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打到渣場(chǎng)進行堆放,溶(róng)液流回再(zài)生池繼續使(shǐ)用,因此(cǐ)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,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫(tuō)硫(liú)效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉(nà)基吸收液對SO2反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(tuō)硫液與煙氣的接觸麵積和(hé)接觸時間,從而提高了脫(tuō)硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施(shī),具有獨(dú)特的防堵塞,降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高(gāo),無需常規工藝中所必須的(de) GGH係(xì)統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫液中(zhōng)主要為NaOH(Na2CO3)水溶(róng)液,在循環過(guò)程中(zhōng)對水泵(bèng)、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(shēng)於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫(liú)塔結構(gòu),運行可靠性高,事故發生率(lǜ)小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率(lǜ)小,避免(miǎn)吸收劑表(biǎo)麵純(chún)化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但溫度低影響反(fǎn)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(de)煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石(shí)灰純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。