發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是(shì)采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度(dù)大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方(fāng)麵脫硫產物(wù)被排入(rù)再生池內用氫(qīng)氧化鈣進行還原再生(shēng),再生出的鈉(nà)基脫硫劑再(zài)被打回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法脫硫工藝(yì)降低了投(tóu)資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工(gōng)藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收(shōu)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+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽(yán)和水,促進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)應產物進(jìn)入再生池內(nèi)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(tiáo)件下,還會發生以下(xià)反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的硫以亞硫(liú)酸鈣、硫(liú)酸鈣的形(xíng)式析(xī)出,然後將(jiāng)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(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空(kōng)速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中(zhōng)除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一體,煙氣(qì)升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣(qì)進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫(liú)塔采(cǎi)用噴(pēn)嘴式空塔噴淋,由於(yú)噴嘴的霧化作用,分裂(liè)成無數小直(zhí)徑的液滴,其(qí)總(zǒng)表麵積增大數(shù)千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸(chù)麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越(yuè)高。因此化工生(shēng)產中諸多單元操作中多采用(yòng)噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液(yè)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(yīng),再生出鈉離子並補入Na2CO3(或(huò)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作用,煙氣攜(xié)帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗裝置,防(fáng)止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理(lǐ)好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿(jiāng)中含有固體雜質,影響石膏的質量,所(suǒ)以(yǐ)一般以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經(jīng)水(shuǐ)力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣(zhā)場(chǎng)處理。
●關於二次(cì)汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重(chóng)的二次汙染問題。采用雙堿法(fǎ)煙氣脫(tuō)硫工藝(yì),用(yòng)氫氧化鈉(nà)吸收二(èr)氧化硫後的產物(wù)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(shí)膏漿液(yè)用泵打入旋(xuán)流(liú)分離器中進行固液分離(lí),分(fèn)離的大量的含水率(lǜ)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(yīn)此不會造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除(chú)塵效率可(kě)達90%以上。
●可實現脫硫劑的(de)互換(消石灰粉、生堿或電(diàn)石渣),且不影響工藝的運行,不(bú)影響(xiǎng)脫硫效率。
●參(cān)與反應的是納堿(jiǎn),實際消(xiāo)耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣(qì)比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了(le)脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●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(gāo)。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿的消耗(hào)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,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶(róng)液(yè),在循環過程中對水泵、管(guǎn)道、設備(bèi)緩解腐蝕、衝刷及堵(dǔ)塞,便於設備運行和維護。
●脫硫(liú)劑的再生及脫硫沉澱均(jun1)發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔(tǎ)結(jié)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素
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵(miàn)純化。
●溫度:溫(wēn)度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度(dù)低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度(dù)不(bú)是一個獨立的不變因素,取(qǔ)決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。