發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫(tuō)硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於(yú)鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫(liú)後反應產物溶(róng)解度(dù)大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另(lìng)一方麵脫硫產物被(bèi)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塔循(xún)環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了投資及運行費用(yòng)。
雙堿法煙(yān)氣脫(tuō)硫工藝同石灰石/石(shí)灰等其他濕(shī)法脫硫反應機理(lǐ)類似,主要反應為煙氣中的(de)SO2先溶解於吸收液中,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(kòng)製過程之一。
然後H+與(yǔ)溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解(jiě)。具體(tǐ)反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後(hòu)的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進(jìn)行再生(shēng),再(zài)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(yǎng)氣的條件下,還(hái)會發生以下反應(yīng):
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(hòu)將(jiāng)其用泵打入(rù)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
●煙氣係統
原煙氣經煙道引(yǐn)風機直(zhí)接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設(shè)計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排(pái)煙氣於一體,煙(yān)氣(qì)升至塔(tǎ)頂進入煙囪(cōng)排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣(qì)進入脫硫塔向上(shàng)升起與向下(xià)噴淋的脫(tuō)硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用(yòng)噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作(zuò)用,分(fèn)裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液(yè)相接觸(chù)麵積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多(duō)采用噴淋塔(tǎ)結構(gòu),起到效率高節能、造價低(dī)等優點。脫硫塔內堿(jiǎn)液(yè)霧化吸(xī)收(shōu)SO2及粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵(bèng)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,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水(shuǐ)泥漿(jiāng)泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏(gāo)漿中含有固體(tǐ)雜質,影響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池(chí)漿液可經(jīng)水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場(chǎng)處理。
●關於(yú)二(èr)次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在(zài)脫硫塔內(nèi)吸(xī)收二氧(yǎng)化硫反(fǎn)應(yīng)速率快,脫硫效(xiào)率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙染問題。采用雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石(shí)膏漿液用(yòng)泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行(háng)堆放,溶液流回再生池(chí)繼續使用,因此不(bú)會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)特點
●脫硫(liú)效(xiào)率可達(dá)98%以上,除(chú)塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互(hù)換(消石灰粉、生堿或電石(shí)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(nà)堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特(tè)的塔內設計,增加了脫硫(liú)液與煙氣的(de)接觸麵積和接觸時間,從而提(tí)高了脫(tuō)硫效(xiào)率。
●具(jù)有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率(lǜ)≤10%。渣(zhā)處理係統自動化程度高(gāo)。減少了員工的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵(dǔ)塞,降低了納堿的消耗量。
●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,脫硫液中主(zhǔ)要(yào)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,便於設備運行和(hé)維(wéi)護(hù)。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均(jun1)發生於(yú)塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降低了運行成(chéng)本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離(lí)子(zǐ)液堿法脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高(gāo),同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表(biǎo)麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反應(yīng)速度,所(suǒ)以脫硫(liú)劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進(jìn)氣的煙氣(qì)溫度。
●石灰粒度及(jí)純度:要求石灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內(nèi)。
●液(yè)漿濃度:控製在(zài)10~15%。