發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑(jì)進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反應產物(wù)溶解度大(dà),不(bú)會造成過飽和結晶,造(zào)成結垢堵塞問題(tí)。另一方麵(miàn)脫硫產(chǎn)物被排入再生池內用氫氧化鈣(gài)進行還原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打(dǎ)回脫硫塔循環(huán)使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低了投(tóu)資及運(yùn)行費用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝同(tóng)石灰石/石灰等其(qí)他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的(de)SO2先(xiān)溶(róng)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(dù)控製過程(chéng)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(duàn)被(bèi)吸(xī)收溶解。具(jù)體反應方程式如下(xià):
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(shēng),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
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後(hòu)將其用泵打(dǎ)入(rù)石膏脫水處理係統(tǒng)或直接堆放、拋棄。再生的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風(fēng)機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋(lín)結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫硫、排(pái)煙氣於一體,煙(yān)氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔(tǎ)SO2吸收係(xì)統(tǒng)
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸(xī)收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成無(wú)數小(xiǎo)直徑的液滴(dī),其總表麵積增大數千倍,使(shǐ)氣液得以充分接觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反(fǎn)應(yīng),效率越高(gāo)。因此化工生(shēng)產中(zhōng)諸多單元操作中多采用噴淋塔結構(gòu),起到效率高節能、造價(jià)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。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫(tuō)硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜帶的(de)煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧(wù)器捕(bǔ)獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是(shì)石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化(huà)的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理(lǐ)好,經自然蒸(zhēng)發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體雜質,影響石(shí)膏的質量,所以一般以拋(pāo)棄法為高。排(pái)出沉澱(diàn)池漿液(yè)可經水力旋流器,稠厚(hòu)器增濃提固後,再排至渣場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔內吸收二氧(yǎng)化硫反應速率快,脫硫效率(lǜ)高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙(wū)染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜了(le)少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進行固液分離,分離(lí)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(yè)流(liú)回再生(shēng)池繼續使用,因此不會造成二次汙染(rǎn)。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)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、生堿或電石渣),且不影(yǐng)響工藝(yì)的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消(xiāo)耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且納堿消(xiāo)耗(hào)量小於1%。
●鈉基(jī)吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比(bǐ)低且脫硫效率高(gāo):獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸(chù)時間,從而提高了(le)脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨(dú)特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程(chéng)中對水泵(bèng)、管道、設備緩解(jiě)腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護(hù)。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體(tǐ)避免塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫(liú)效率及(jí)主要(yào)影(yǐng)響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸收(shōu)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(dī)有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速(sù)度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取(qǔ)決於進氣的煙氣溫度。
●石灰(huī)粒度及(jí)純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製(zhì)Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。