大興安嶺雙堿法脫硫塔（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，由於鈉基脫硫劑堿（jiǎn）性強，吸收二氧化（huà）硫後反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶（jīng），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鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫（liú）塔（tǎ）循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他（tā）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（shōu）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（de）OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸（xī）收溶解。具體（tǐ）反應方程式如下（xià）：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後（hòu）的反（fǎn）應產物（wù）進入再（zài）生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行（háng）再生，再生反應過程如下（xià）：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存在氧氣的條件下（xià），還會（huì）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（xíng）式析出，然後將其用泵打入石（shí）膏脫（tuō）水處（chù）理係統（tǒng）或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風機直（zhí）接進入脫硫塔。脫硫塔（tǎ）以（yǐ）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（qì）升至塔頂進入煙囪排入大氣（qì）。

●脫硫塔SO2吸收係統（tǒng）

煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆（nì）流（liú）式（shì）洗滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫（liú）塔采用噴（pēn）嘴（zuǐ）式（shì）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（zēng）大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反（fǎn）應，效率越高。因此（cǐ）化工生產（chǎn）中諸多單元操（cāo）作中多采用噴淋塔結構，起到（dào）效率高節能、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（nà）離子（zǐ）並補入Na2CO3（或NaOH），經（jīng）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（jīng）除霧器折流板（bǎn）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（fáng）止除（chú）霧器堵塞。

●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（yǎng）化的Na2SO4及粉塵。有潛（qián）水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經（jīng）自然蒸發晾幹。由（yóu）於石膏漿（jiāng）中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以（yǐ）拋棄法為高。排出（chū）沉澱池漿液可經水力旋流器（qì），稠厚器增濃提固後，再排至渣（zhā）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（tǎ）內吸收（shōu）二氧化硫反應（yīng）速（sù）率快，脫硫效率高，但脫硫（liú）的產（chǎn）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（jiǎn）法（fǎ）煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二（èr）氧化硫後的產物用石（shí）灰（huī）來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量（liàng）Na2SO4的石膏漿液用泵（bèng）打入旋流分離器中進行固液（yè）分（fèn）離，分離（lí）的大量的含水率較低的固體殘渣被打（dǎ）到渣場進行堆放，溶液流回再生（shēng）池繼續使（shǐ）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，除塵效率可達90%以上。

●可實（shí）現脫硫劑的互換（消石灰（huī）粉、生堿（jiǎn）或電石（shí）渣），且不影響工藝的運行，不影響（xiǎng）脫（tuō）硫效率。

●參與反應（yīng）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反應速度（dù）快液氣比低（dī）且脫硫效率高：獨特的塔內設計，增加了脫（tuō）硫液（yè）與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從（cóng）而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩（liǎng）極除渣係統（tǒng），保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣（zhā）處理係統（tǒng）自動化程度高。減（jiǎn）少了員（yuán）工的勞動強度。

●脫硫（liú）液（yè）中（zhōng）采用獨特抗氧化措施，具有獨特的防（fáng）堵塞，降低了納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常（cháng）規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中（zhōng）主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程（chéng）中對水泵、管道、設備緩（huǎn）解腐（fǔ）蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護。

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

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

離子液堿法（fǎ）脫硫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（lǜ）高，同時PH值高，結垢幾率小，避免吸（xī）收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液（yè）傳質，溶（róng）解SO2，但（dàn）溫度（dù）低（dī）影響反應（yīng）速度，所以脫硫劑的溫（wēn）度不是一個（gè）獨立的不變因素，取決於進氣的煙氣溫度。

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

●液漿濃度：控製（zhì）在10~15%。