發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原(yuán)理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫(liú)劑(jì)堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽(bǎo)和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方(fāng)麵(miàn)脫硫(liú)產物被排入再生池內用(yòng)氫氧化鈣進行還原再(zài)生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法脫硫工藝(yì)降低了投資及運行費用。
雙(shuāng)堿法煙(yān)氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等(děng)其他濕法脫硫反(fǎn)應(yīng)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,是速度控製過程之一。
然後H+與溶(róng)液中的OH-中和反(fǎn)應,生成鹽(yán)和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方(fāng)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,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、硫酸鈣的形式析出,然後(hòu)將其用泵打入石膏脫水(shuǐ)處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以(yǐ)循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣經(jīng)煙道引風機直接進入脫硫(liú)塔(tǎ)。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升起與向下噴淋的脫硫(liú)塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣液充分接觸(chù)吸收SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂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(yè)相接觸麵積越大,兩相傳質熱(rè)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構,起到效率高(gāo)節能(néng)、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時(shí)消(xiāo)耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進(jìn)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(dǎ)入脫硫循(xún)環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂(dǐng)部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用(yòng),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(wù)器堵塞。
●脫硫產物處理(lǐ)
脫硫產(chǎn)物(wù)是石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固(gù)體雜質,影響(xiǎng)石膏的質量(liàng),所以一般以拋棄法為(wéi)高。排出沉(chén)澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再(zài)排(pái)至渣(zhā)場處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用氫氧化(huà)鈉作為脫硫劑,在(zài)脫硫塔內(nèi)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。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧(yǎng)化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來(lái)再生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入旋流分離器中進行固液分(fèn)離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣場進行堆放,溶液流(liú)回再生(shēng)池繼續使用,因此不會造成二次汙(wū)染。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上(shàng)。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣(zhā)),且不(bú)影響工藝的運行,不(bú)影響脫硫(liú)效(xiào)率。
●參與反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣堿,鈉堿循環利(lì)用,且納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔(tǎ)內設計,增加了脫硫液(yè)與煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從而提(tí)高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液(yè)中采用(yòng)獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特(tè)的防(fáng)堵塞,降低(dī)了(le)納堿的消耗量。
●液氣比小,排(pái)煙(yān)溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於(yú)設備運行(háng)和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本。
●以空塔噴(pēn)淋為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高(gāo),事故發生率小,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,同(tóng)時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑(jì)表麵純化。
●溫度: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個獨立的不變因素,取(qǔ)決於進氣的煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒度(dù)及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。