發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫(liú)塔脫硫工藝原理
雙堿法(fǎ)是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫後(hòu)反應產物(wù)溶解度大,不會造成過(guò)飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫(liú)產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行(háng)還(hái)原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使(shǐ)用。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫(liú)工(gōng)藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙(yān)氣中(zhōng)的SO2先(xiān)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
脫硫後的反應產物進入再生池內(nèi)用另一種堿,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(liú)酸鈣的形式析出(chū),然後將其用泵打入石(shí)膏脫水處理係統或直接堆放、拋(pāo)棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統(tǒng)
原煙氣經煙道(dào)引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂進(jìn)入煙囪(cōng)排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收係統(tǒng)
煙氣進入脫硫塔向上升起與(yǔ)向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收(shōu)SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分(fèn)裂成無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大(dà)數千倍(bèi),使氣液得以充分接觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相(xiàng)傳(chuán)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淋塔結(jié)構,起到效率高節能(néng)、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫(tuō)硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉離子(zǐ)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(chú)霧器折流(liú)板碰衝作用,煙氣(qì)攜帶的(de)煙塵和其(qí)他水(shuǐ)滴(dī)、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧(wù)器堵塞(sāi)。
●脫(tuō)硫產物處理
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部(bù)分(fèn)被氧(yǎng)化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿(jiāng)中含有(yǒu)固體雜質,影響石(shí)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器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采(cǎi)用氫氧化鈉(nà)作(zuò)為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物(wù)Na2SO4很難(nán)進行處理,極易造成嚴重的二次汙(wū)染問題(tí)。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石(shí)膏漿液(yè)中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵(bèng)打(dǎ)入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的(de)含水(shuǐ)率較(jiào)低的固體(tǐ)殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不(bú)會(huì)造成二(èr)次汙染。
雙堿法煙氣(qì)脫(tuō)硫工(gōng)藝特點
●脫硫效(xiào)率可達98%以上,除塵效率可(kě)達90%以上。
●可實現脫硫(liú)劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝(yì)的(de)運行,不影響脫(tuō)硫效率。
●參與反應的是納堿(jiǎn),實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消(xiāo)耗量小於1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加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。
●具有獨特的兩極除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞(láo)動強度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需(xū)常(cháng)規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於(yú)設(shè)備運行和維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱(diàn)均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高(gāo)了(le)運行(háng)的可(kě)靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋(lín)為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性(xìng)高,事故發生率小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高(gāo),同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度(dù):溫度低有利於氣(qì)液傳質,溶解SO2,但(dàn)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,取決於進氣(qì)的煙氣溫度(dù)。
●石灰(huī)粒(lì)度及純度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目(mù)內。
●液漿濃(nóng)度:控製(zhì)在10~15%。