天水雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫（tuō）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（hòu）反應產物溶解度大，不會造（zào）成過（guò）飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排（pái）入再生（shēng）池內用氫氧化鈣進行還原（yuán）再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循（xún）環使用。雙堿法（fǎ）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/石灰（huī）等（děng）其他濕（shī）法脫硫反應機理類似，主要反應為（wéi）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）為慢反應，是速度控製過程之一。

然（rán）後H+與溶液中的OH-中和反（fǎn）應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方（fāng）程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫（tuō）硫後的反應產（chǎn）物進入再生池內用另一種堿，一（yī）般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存在氧氣的條件下，還會發（fā）生以下反（fǎn）應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的（de）硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形（xíng）式析出，然後將其用泵（bèng）打（dǎ）入石（shí）膏脫水處理係統（tǒng）或直接堆放、拋（pāo）棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣（qì）脫硫（liú）工藝優（yōu）勢（shì）

●煙氣係統

原（yuán）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（jì）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（tǐ），煙氣升至塔頂進入煙囪排入（rù）大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣（qì）進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充（chōng）分接觸（chù）吸（xī）收SO2。脫硫塔采用（yòng）噴嘴式空（kōng）塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分（fèn）裂成無數（shù）小直徑的液滴，其總表麵積（jī）增大數千倍，使氣液得以充（chōng）分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱（rè）反應，效率越高。因此（cǐ）化工生產中諸多單元操（cāo）作（zuò）中多采用噴淋塔（tǎ）結構，起到效（xiào）率高節能、造價低等（děng）優點。脫硫塔內堿液（yè）霧化吸收SO2及粉塵，生（shēng）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反應，再生出鈉離子並（bìng）補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵（bèng）打入脫硫循環（huán）吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除（chú）霧器，經除霧器折（shé）流板碰衝作用，煙氣攜帶（dài）的煙塵和其（qí）他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離（lí）。除霧（wù）器設置定期衝（chōng）洗裝（zhuāng）置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫（liú）產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。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（gāo）漿中含有固（gù）體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋（pāo）棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋（xuán）流器，稠厚器增濃（nóng）提固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關於二次汙染的解決

采用氫（qīng）氧化鈉作為脫硫劑（jì），在脫硫塔內吸收二氧化硫（liú）反應（yīng）速率快，脫硫效率（lǜ）高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二（èr）次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用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（zhōng），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（gù）液（yè）分離，分離的大（dà）量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液流回再（zài）生池繼續使用，因此不會（huì）造成二次汙染。

雙堿法煙（yān）氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以（yǐ）上，除塵效（xiào）率可達90%以上。

●可實現（xiàn）脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電石（shí）渣），且不影響（xiǎng）工藝的運行（háng），不影響（xiǎng）脫（tuō）硫效率。

●參與反應的（de）是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環利用（yòng），且納堿（jiǎn）消耗（hào）量小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應（yīng）速度快液氣比低且脫硫（liú）效率高：獨特的塔內設計，增加（jiā）了脫硫液與煙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統，保證脫硫副產物的（de）含水率≤10%。渣處理（lǐ）係統自動化程度（dù）高（gāo）。減少（shǎo）了員工的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化（huà）措施，具有獨特的防堵（dǔ）塞，降低了納堿的消耗量。

●液氣比（bǐ）小，排煙溫度高，無需常規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再（zài）生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨（mó）損，提（tí）高了運行的可靠性，降低了運行成本。

●以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行（háng）可靠（kào）性高，事故發（fā）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

●PH值：PH值高，SO2吸收速率（lǜ）大，脫硫效率高，同時（shí）PH值高，結垢幾率小，避免吸收劑（jì）表（biǎo）麵純化。

●溫度：溫（wēn）度低有（yǒu）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（lì）的不變因素，取決於進氣的煙氣（qì）溫度。

●石灰粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製（zhì）在10~15%。