發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原(yuán)理
雙堿法是(shì)采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸(xī)收二氧(yǎng)化硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵(dǔ)塞問題。另(lìng)一方麵脫(tuō)硫產物被排入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫(liú)劑再被打回(huí)脫硫塔循環使用。雙堿法脫(tuō)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/石灰等(děng)其他濕(shī)法脫硫(liú)反應機理類似,主要反應為煙氣(qì)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(fǎn)應,是速度(dù)控製過(guò)程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促(cù)進SO2不斷被吸收溶解。具(jù)體反應方(fāng)程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產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(guò)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(hái)會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫(liú)以亞硫酸鈣(gài)、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石(shí)膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放(fàng)、拋(pāo)棄。再生的NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫(tuō)硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接(jiē)進入脫硫塔。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(tuō)硫集中除(chú)塵、脫硫、排煙氣(qì)於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係統
煙氣進入(rù)脫硫塔向上升起與(yǔ)向下(xià)噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣(qì)液充(chōng)分接觸吸收SO2。脫硫(liú)塔采用噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大(dà)數千倍(bèi),使(shǐ)氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越(yuè)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(duō)采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及(jí)粉(fěn)塵,生成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(zài)生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜(xié)帶的煙塵和其(qí)他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗(xǐ)裝置,防(fáng)止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,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)漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋(pāo)棄法為高。排出沉(chén)澱池漿(jiāng)液可經水(shuǐ)力旋流器,稠厚器(qì)增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於(yú)二次汙染的解決
采用氫氧化(huà)鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝,用氫(qīng)氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)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(shuǐ)率較低的固體殘(cán)渣被打到(dào)渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫(tuō)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(huī)粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影(yǐng)響脫(tuō)硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且納堿消(xiāo)耗量小於1%。
●鈉基(jī)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(nèi)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(lǜ)。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的含水(shuǐ)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(yòng)獨(dú)特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙(yān)溫度高,無需常規(guī)工藝(yì)中所(suǒ)必(bì)須的 GGH係統。
●以(yǐ)NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運(yùn)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,提高了運行的可靠性,降低了(le)運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠(kào)性高,事(shì)故發生率小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小,避免吸收劑表麵純(chún)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(dù),所以脫硫(liú)劑的(de)溫度(dù)不(bú)是一個獨立的不變因素,取決於進(jìn)氣的煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒度及純(chún)度:要求石(shí)灰(huī)純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。