發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙(shuāng)堿法是采用鈉基脫硫(liú)劑(jì)進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧(yǎng)化硫(liú)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。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再(zài)生出的鈉基脫硫劑再被(bèi)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(tuō)硫工藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕法(fǎ)脫(tuō)硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的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(dù)控(kòng)製過程之一。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中和反應(yīng),生成(chéng)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用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反(fǎn)應過程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)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(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出(chū),然後將其用(yòng)泵打入石膏脫水處(chù)理係統或直接堆放(fàng)、拋棄(qì)。再生的NaOH可以(yǐ)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(jiē)進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至(zhì)塔頂進入煙(yān)囪排(pái)入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升起(qǐ)與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於(yú)噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總(zǒng)表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大(dà),兩相傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化(huà)工生產中諸多單元操作中多采用噴(pēn)淋塔結(jié)構,起到效率高節能、造價低等優點。脫(tuō)硫(liú)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(chū)塔外進入再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離(lí)子並補入Na2CO3(或NaOH),經循(xún)環脫(tuō)硫泵打入脫(tuō)硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧(wù)器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉(chén)澱池排(pái)出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固(gù)體雜質,影響石膏的質(zhì)量,所(suǒ)以一般以(yǐ)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(tí)固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二氧(yǎng)化硫反應(yīng)速(sù)率(lǜ)快,脫(tuō)硫(liú)效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進(jìn)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(dài)入石膏漿液中(zhōng),這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打(dǎ)入旋流分離器中進行固液分離,分離(lí)的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣(zhā)被(bèi)打到渣(zhā)場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造(zào)成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫(tuō)硫工藝(yì)特(tè)點
●脫硫效率可達98%以上,除(chú)塵效率可達(dá)90%以(yǐ)上(shàng)。
●可(kě)實(shí)現脫硫劑(jì)的互換(消石(shí)灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝的運行,不(bú)影響脫硫(liú)效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣(gài)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)內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副(fù)產物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了(le)員(yuán)工的勞動強度。
●脫硫(liú)液(yè)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(qì)比(bǐ)小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統(tǒng)。
●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,便於設備運行和維護。
●脫硫(liú)劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔噴淋(lín)為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效率及主要影響因(yīn)素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸(xī)收速(sù)率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑(jì)表麵純化。
●溫度(dù):溫(wēn)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(yī)個獨立的不變(biàn)因素,取決於進(jìn)氣的煙氣溫度(dù)。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。