大慶雙堿（jiǎn）法脫硫塔（tǎ）脫硫工藝原理

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（tuō）硫劑堿性強，吸收二氧化硫（liú）後反應產物溶解度大，不會造成過飽（bǎo）和結（jié）晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫（tuō）硫產物被（bèi）排入再生池內用氫（qīng）氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉（nà）基脫硫劑再（zài）被打（dǎ）回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝（yì）降低了投資（zī）及運行費（fèi）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（lèi）似，主要反應為（wéi）煙氣中的SO2先溶解（jiě）於吸收液（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。

然後H+與溶液（yè）中的OH-中和反應，生成鹽和水（shuǐ），促進SO2不斷被吸收（shōu）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（yī）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（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

脫下的硫以（yǐ）亞硫酸鈣、硫酸鈣（gài）的形式析出，然（rán）後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生（shēng）的NaOH可（kě）以循環使用。

雙堿法煙（yān）氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構。設計空速小（xiǎo）（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除（chú）塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣（qì）升至塔頂進入（rù）煙囪排入大氣。

●脫硫塔（tǎ）SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣（qì）液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化（huà）作用，分裂成無數小直徑的（de）液（yè）滴，其總表麵積增（zēng）大數千倍（bèi），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。因此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（liú）塔內（nèi）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（pái）出塔（tǎ）外進入再生池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折流板碰衝（chōng）作（zuò）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（qì）設置定期衝洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理（lǐ）

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵（chén）。有潛水泥漿泵從（cóng）沉澱池排出處理好，經自然蒸（zhēng）發晾幹。由於石膏漿中含有固體（tǐ）雜質，影響（xiǎng）石（shí）膏的質量，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（zēng）濃提固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關（guān）於二次汙染的（de）解決

采用氫氧化鈉作為（wéi）脫硫劑，在脫硫塔（tǎ）內吸收（shōu）二氧化（huà）硫反應速率快，脫（tuō）硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處（chù）理，極易造成嚴（yán）重的二次汙染問題。采用（yòng）雙堿法煙氣脫硫工藝（yì），用氫氧化鈉吸收二（èr）氧化硫後的產物用石灰來再生（shēng），隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行（háng）固液分離，分離的（de）大量的含水率較低的固體殘渣（zhā）被（bèi）打到渣場進行堆放，溶液流回再生池繼（jì）續使用，因此不（bú）會造成二次（cì）汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以（yǐ）上（shàng），除塵效（xiào）率可達90%以上。

●可實現脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電（diàn）石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環利（lì）用，且納（nà）堿消耗量小（xiǎo）於1%。

●鈉（nà）基吸收液對SO2反應速度快液（yè）氣比低且脫硫（liú）效率高：獨特的塔（tǎ）內設計，增加了脫硫（liú）液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫（tuō）硫效（xiào）率。

●具有獨特的兩極除（chú）渣係統，保證（zhèng）脫（tuō）硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減（jiǎn）少了員工的（de）勞動強度（dù）。

●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（de）消耗量。

●液（yè）氣比小，排煙溫度高，無需常規工藝中所必須（xū）的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為（wéi）NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再生及（jí）脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損，提（tí）高了運行的可靠性，降低了運（yùn）行成本。

●以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率（lǜ）小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響因（yīn）素

●PH值：PH值高，SO2吸收（shōu）速率大，脫硫效率高，同（tóng）時PH值高，結垢幾率小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低（dī）有利於氣（qì）液傳質，溶解SO2，但溫度低影（yǐng）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（qì）的煙氣溫度（dù）。

●石（shí）灰粒度及純（chún）度：要求石灰純度≥95%，粒度（dù）控製Pc200~300目內。

●液漿濃度（dù）：控製在（zài）10~15%。