發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙(shuāng)堿法脫硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧化硫後反應(yīng)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(yī)方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基(jī)脫(tuō)硫劑再被打回脫硫塔循環使用。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先溶解於吸(xī)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(zhōng)的OH-中和反應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷(duàn)被吸收溶解。具體反應方程(chéng)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,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如(rú)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸(suān)鈣的形式析出(chū),然後將其用泵打(dǎ)入石膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放、拋棄。再生的NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫(liú)塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、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
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升起與向下噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸(chù)吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液(yè)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(chù)麵積越大(dà),兩相傳質熱(rè)反應,效率越高(gāo)。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(xiào)率高節能、造價低等優點(diǎn)。脫硫塔內堿液霧化(huà)吸收SO2及(jí)粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同(tóng)時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出(chū)鈉(nà)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(liú)塔頂部(bù)裝有除霧器,經除霧器折流(liú)板碰衝作用(yòng),煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產(chǎn)物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱池(chí)排出處理好,經自然蒸發(fā)晾幹。由於石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(gāo)。排出沉澱池漿液可經水(shuǐ)力旋流(liú)器,稠厚器增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的(de)解決
采用氫氧化鈉作為(wéi)脫硫劑,在(zài)脫(tuō)硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)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(zào)成嚴重的二次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再(zài)生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋(xuán)流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝特點
●脫(tuō)硫效率可達(dá)98%以上,除塵效(xiào)率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響(xiǎng)工藝的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參(cān)與反應(yīng)的是納(nà)堿,實際消耗為鈣堿(jiǎn),鈉(nà)堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液(yè)對SO2反應速度快液氣比低且脫(tuō)硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計(jì),增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的兩(liǎng)極(jí)除渣係統,保證脫硫副產物的含(hán)水率≤10%。渣處理係統(tǒng)自動化程度(dù)高。減少了員工的(de)勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降(jiàng)低了納(nà)堿的消耗量。
●液氣比小(xiǎo),排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以(yǐ)NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)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(miǎn)塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運(yùn)行可(kě)靠性高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主(zhǔ)要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫(wēn)度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的(de)不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純(chún)度≥95%,粒度控製Pc200~300目(mù)內。
●液漿濃度:控(kòng)製在10~15%。