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(jiǎn)法(fǎ)是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸收二氧(yǎng)化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入(rù)再(zài)生池(chí)內用氫(qīng)氧化鈣進行還(hái)原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫(tuō)硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費(fèi)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似(sì),主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),然後(hòu)離解成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(dù)控製過程之一。
然後H+與(yǔ)溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進(jìn)SO2不斷被吸(xī)收溶解。具體反應方程式如(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的(de)反應產物進(jìn)入再(zài)生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,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(zài)氧氣的(de)條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的硫以(yǐ)亞硫酸鈣、硫(liú)酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋(pāo)棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋(lín)結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、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(qì)進(jìn)入脫硫塔向上升起與向下噴淋的(de)脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸(xī)收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作(zuò)用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵(miàn)積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工(gōng)生產中諸多單元操作中(zhōng)多采用噴淋塔(tǎ)結構,起(qǐ)到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化(huà)吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔(tǎ)外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧器,經除霧器折流(liú)板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙(yān)塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定(dìng)期衝洗裝置,防止除(chú)霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化的Na2SO4及(jí)粉塵(chén)。有潛水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所(suǒ)以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關(guān)於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫(liú)劑(jì),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(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)行處理,極易造成嚴(yán)重的二次汙染問(wèn)題。采用雙(shuāng)堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸(xī)收二氧化硫(liú)後(hòu)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的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進(jìn)行固液分離,分離的大量的含水率(lǜ)較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流(liú)回再(zài)生池繼(jì)續使用,因此不會造成二次(cì)汙染。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工(gōng)藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(消石灰(huī)粉(fěn)、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效(xiào)率。
●參(cān)與(yǔ)反應的是納(nà)堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對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(le)脫硫液與煙(yān)氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係(xì)統,保證脫硫(liú)副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特(tè)抗(kàng)氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比(bǐ)小,排煙溫度高,無需常規(guī)工藝(yì)中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫液(yè)中主要為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(jí)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體避免塔內堵塞和磨損,提高了(le)運(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔(tǎ)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(fǎ)脫硫效率(lǜ)及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度(dù):溫(wēn)度低有利於氣液傳質,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(qì)溫度。
●石灰粒度及純度:要求石(shí)灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿(jiāng)濃(nóng)度:控(kòng)製在10~15%。