發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫工藝原理
雙堿法是(shì)采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性強,吸收二氧化硫後反(fǎn)應產物溶解度(dù)大,不會造成過飽和(hé)結晶,造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物被(bèi)排入再生池內用氫氧化鈣(gài)進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再(zài)被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資(zī)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(jī)理類似,主要反應為煙(yān)氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解(jiě)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。
然後(hòu)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(jiě)。具體反應方程式如下(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的反應產物進入(rù)再生池(chí)內用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如下(xià):
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧氣的條(tiáo)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、硫酸鈣的形式析出,然後將其(qí)用(yòng)泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生(shēng)的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿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(jìn)入脫硫(liú)塔。脫硫塔以空塔(tǎ)噴淋結(jié)構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至(zhì)塔頂(dǐng)進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣進入脫硫塔向(xiàng)上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大數千倍(bèi),使氣液得以充分接觸,氣液相接(jiē)觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化工生產中諸多單元操作中多采用噴(pēn)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收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)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(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧器,經除霧器(qì)折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲(huò)分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫(tuō)硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)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(zhēng)發晾(liàng)幹。由於石膏(gāo)漿中含有固體雜(zá)質,影響石膏的質量,所以一般以(yǐ)拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力(lì)旋流器,稠厚器增濃提固(gù)後,再排至渣(zhā)場處理。
●關於二次汙染(rǎn)的解決
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫(tuō)硫效率高,但脫(tuō)硫的(de)產物Na2SO4很難進行處(chù)理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的(de)產物(wù)用石灰(huī)來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏(gāo)漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆(duī)放,溶液(yè)流回再生池繼續使用,因此不(bú)會(huì)造成二次汙染。
雙堿法(fǎ)煙(yān)氣脫(tuō)硫工藝特點
●脫硫(liú)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(消石灰粉、生(shēng)堿或電石渣(zhā)),且不(bú)影響工(gōng)藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效率。
●參與反(fǎn)應的是納堿(jiǎn),實際消耗為鈣堿,鈉堿循(xún)環利用,且納堿(jiǎn)消耗量小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高(gāo):獨特的塔內設計,增加了脫硫液與(yǔ)煙氣的(de)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(wù)的含水率≤10%。渣(zhā)處理係統自動化程(chéng)度高。減少了員工(gōng)的勞動強度。
●脫硫液(yè)中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降(jiàng)低了納堿的消耗量。
●液氣比(bǐ)小,排煙溫度高,無需常規(guī)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(bèng)、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞(sāi),便於設備(bèi)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(nèi)堵塞和磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,事故發生率(lǜ)小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫硫(liú)效(xiào)率及主要影(yǐng)響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫(liú)效(xiào)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(dàn)溫度低影響反應速度,所以脫硫劑(jì)的溫度不是一個獨立的不(bú)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(huī)純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控(kòng)製(zhì)在10~15%。