發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫(tuō)硫塔(tǎ)脫硫工藝原理
雙(shuāng)堿法是采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(yǎng)化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶(jīng),造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產(chǎn)物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再(zài)被打回脫硫塔循環使(shǐ)用(yòng)。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝同石(shí)灰石/石灰(huī)等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解(jiě)於(yú)吸收液中,然後(hòu)離解成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H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,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(chǎn)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(yǐ)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,然後將其(qí)用泵打(dǎ)入石膏脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣(qì)脫(tuō)硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統(tǒng)
原煙氣經煙道引風機直接進(jìn)入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速(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,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣(qì)。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係(xì)統
煙(yān)氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫(liú)塔采用噴(pēn)嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成(chéng)無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣(qì)液得以充分接觸,氣液相接觸(chù)麵積越(yuè)大,兩相傳質熱反應(yīng),效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴(pēn)淋(lín)塔結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收(shōu)SO2及粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉(nà)離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵(bèng)打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)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(shuǐ)滴、固體顆粒被除霧器捕獲分(fèn)離。除(chú)霧器設置(zhì)定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理(lǐ)
脫硫產物是石(shí)膏(gāo)漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自(zì)然蒸發晾(liàng)幹。由於(yú)石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流(liú)器,稠厚器(qì)增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為(wéi)脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫硫效(xiào)率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙染問題。采用雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧(yǎng)化鈉吸收二氧化硫後的產物用石(shí)灰(huī)來再生,隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固(gù)液分離,分離的大量的(de)含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放(fàng),溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上(shàng),除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰(huī)粉、生(shēng)堿或電石渣),且不影響工(gōng)藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效率。
●參(cān)與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫(liú)效(xiào)率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和(hé)接觸時間,從而提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減(jiǎn)少了員工的(de)勞動強度。
●脫(tuō)硫液中采用獨特(tè)抗氧(yǎng)化措施,具有獨特(tè)的防堵塞(sāi),降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中(zhōng)所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫(tuō)硫,脫硫液中(zhōng)主要為(wéi)NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中(zhōng)對水泵、管道、設備緩解(jiě)腐蝕、衝(chōng)刷及堵塞,便於設備運行和維(wéi)護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)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(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫硫效率及主(zhǔ)要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸(xī)收速率大,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(yú)進氣的煙氣溫度(dù)。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製(zhì)Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在(zài)10~15%。