發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙(shuāng)堿法是采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫(tuō)硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產(chǎn)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(bèi)排(pái)入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出(chū)的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝降低了(le)投資及運行費用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石(shí)灰石/石灰等其(qí)他(tā)濕法脫硫反(fǎn)應機理類似,主要反應為(wéi)煙氣中的SO2先溶解於吸(xī)收液(yè)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(yè)中的OH-中和(hé)反應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷(duàn)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(shēng)池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再(zài)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(hái)會發生以下(xià)反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)優勢
●煙氣係(xì)統
原煙氣(qì)經(jīng)煙道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),脫硫集中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一體,煙氣升至塔頂(dǐng)進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起(qǐ)與向下(xià)噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌(dí),氣液充分接觸吸(xī)收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作(zuò)用,分裂成無數(shù)小直徑(jìng)的液滴,其總表麵積增(zēng)大數千倍,使氣(qì)液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越(yuè)大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)構,起到效率高節能、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(bèng)打入脫(tuō)硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自然(rán)蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石(shí)膏的質量,所以一般以(yǐ)拋棄法為高。排出沉澱池漿液可(kě)經水力旋流器,稠厚(hòu)器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫(liú)塔內吸收二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)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(qīng)氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生(shēng),隻有少量的(de)Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些摻雜了(le)少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進行(háng)固液分離,分離的大量的含水率較低的(de)固體殘渣被打到渣場(chǎng)進行堆放,溶液流回再生池繼續使用(yòng),因此不會(huì)造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝(yì)特(tè)點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)石灰粉(fěn)、生堿(jiǎn)或電石渣),且不影響工藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反(fǎn)應速(sù)度快液氣比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的塔(tǎ)內(nèi)設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具(jù)有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理係統自(zì)動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫(tuō)硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降(jiàng)低了納堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備(bèi)緩解腐蝕、衝刷及堵塞(sāi),便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發(fā)生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行(háng)的(de)可靠性(xìng),降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫(liú)效率及主要影響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液(yè)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(de)不變因素,取決於進氣的煙(yān)氣(qì)溫度。
●石(shí)灰粒度及(jí)純度(dù):要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。