發布(bù)時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫(liú)劑堿(jiǎn)性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,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(qīng)氧化鈣進行還原再生,再(zài)生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法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(fǎn)應為煙氣中的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)為慢反應,是速度控製過程之一。
然(rán)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(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入(rù)再生池內用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進(jìn)行再(zài)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(huì)發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏(gāo)脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙(shuāng)堿法煙(yān)氣(qì)脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫(liú)塔。脫硫塔(tǎ)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,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣(qì)。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫(liú)塔以逆(nì)流式(shì)洗滌(dí),氣(qì)液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂(liè)成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩(liǎng)相(xiàng)傳質熱反應,效(xiào)率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操作中多采用(yòng)噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低(dī)等(děng)優點。脫硫塔內(nèi)堿液霧(wù)化吸(xī)收SO2及(jí)粉塵,生(shēng)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,再生出鈉離(lí)子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在(zài)脫硫(liú)塔頂部裝有除霧器,經除霧器(qì)折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒(lì)被(bèi)除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝洗裝(zhuāng)置(zhì),防止(zhǐ)除霧器堵塞。
●脫硫產物處理(lǐ)
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化(huà)的Na2SO4及(jí)粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處(chù)理好(hǎo),經自(zì)然蒸(zhēng)發晾幹。由於石膏漿中含有(yǒu)固體雜質,影響石(shí)膏的(de)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(hòu),再排(pái)至渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫(liú)劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝(yì),用氫氧化鈉吸(xī)收二氧化硫後的產物(wù)用石灰來再生(shēng),隻有少量(liàng)的(de)Na2SO4被帶入石膏漿液中(zhōng),這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用(yòng)泵打入旋流分離器中(zhōng)進行固(gù)液分離,分離的大量的含水率較低的固體(tǐ)殘(cán)渣被打到渣場進行堆(duī)放,溶液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝特點(diǎn)
●脫(tuō)硫效率(lǜ)可達98%以上,除塵效率可達(dá)90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參(cān)與(yǔ)反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於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(tǎ)內(nèi)設計(jì),增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸麵(miàn)積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產(chǎn)物的含水率≤10%。渣處理係(xì)統自動化(huà)程度高。減少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需(xū)常規工藝中所必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫(liú)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(fǔ)蝕、衝刷及堵塞,便於設(shè)備運行和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫(liú)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,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔(tǎ)噴淋為脫(tuō)硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔阻(zǔ)力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效率及主要影(yǐng)響因(yīn)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(jǐ)率(lǜ)小,避免吸(xī)收劑表(biǎo)麵純化。
●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,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立(lì)的不變因素,取決於進氣的煙(yān)氣溫度。
●石(shí)灰粒度及純度(dù):要求石灰純度≥95%,粒(lì)度(dù)控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。