發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性(xìng)強,吸收二氧化硫後反應產物溶解(jiě)度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另(lìng)一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生出的(de)鈉基脫硫劑再被打回脫(tuō)硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低了投資及(jí)運(yùn)行費(fèi)用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機(jī)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(hé)HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應(yīng),是速度控製過程之一(yī)。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水(shuǐ),促進(jìn)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(liú)後的反(fǎn)應產(chǎn)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(guò)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(yǐ)下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫(liú)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可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙(yān)氣經(jīng)煙(yān)道引風(fēng)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(chú)塵、脫(tuō)硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂(dǐng)進入煙囪(cōng)排(pái)入大(dà)氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起(qǐ)與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌(dí),氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式(shì)空塔噴淋,由(yóu)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(dà)數(shù)千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高(gāo)。因(yīn)此(cǐ)化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排(pái)出塔外(wài)進入(rù)再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫(liú)泵打入脫硫循環吸收SO2。
在(zài)脫硫塔頂部裝有除霧器,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(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
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。有潛水泥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體雜質,影響石(shí)膏的質量,所以一(yī)般以拋棄法(fǎ)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
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫劑,在(zài)脫硫塔內吸收二氧化硫(liú)反應速(sù)率快,脫(tuō)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染問題(tí)。采用(yòng)雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後(hòu)的產物(wù)用(yòng)石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜(zá)了少(shǎo)量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流分離器中進行固液(yè)分離,分離的(de)大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除(chú)塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生(shēng)堿或電石(shí)渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效(xiào)率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿(jiǎn)消耗量小於1%。
●鈉(nà)基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的(de)塔內設(shè)計,增加了脫硫(liú)液與煙(yān)氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了(le)脫硫效率。
●具(jù)有獨特的兩極除渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的含(hán)水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的(de)防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小(xiǎo),排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫(tuō)硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循(xún)環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝(chōng)刷及堵(dǔ)塞,便於設(shè)備運行和維護。
●脫(tuō)硫劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發(fā)生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,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(zhǔ)要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫(liú)效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)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,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內(nèi)。
●液漿濃度:控製在10~15%。