發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙(shuāng)堿法脫硫塔脫硫工藝原理(lǐ)
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸收二(èr)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(dǔ)塞問題。另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塔循環使用。雙堿法(fǎ)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(shí)灰等其他濕(shī)法(fǎ)脫硫反應機理類(lèi)似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)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(shì)(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,生成鹽和水(shuǐ),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
脫硫後的反應產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(yīng)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
脫下的硫以亞硫酸鈣、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(de)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(qì)經煙道引風機直接進(jìn)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),脫硫集中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排(pái)入大氣。
●脫硫塔(tǎ)SO2吸收係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴(zuǐ)式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴(zuǐ)的霧化作用,分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(fèn)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(dān)元操作中多采用噴淋(lín)塔結構,起到效(xiào)率高節(jiē)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(tóng)時(shí)消耗了(le)NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫(liú)泵(bèng)打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除(chú)霧器,經除(chú)霧器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵(chén)和(hé)其他水滴(dī)、固體顆粒被除霧(wù)器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防(fáng)止除霧器堵(dǔ)塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石(shí)膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)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(yú)石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的(de)質量,所以一般以(yǐ)拋棄法為高。排(pái)出沉澱池漿液可經水力旋(xuán)流器,稠厚器增濃(nóng)提固(gù)後,再排至渣場處理。
●關於二次汙(wū)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(lǜ)快,脫硫效率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理(lǐ),極易造成嚴重的(de)二次汙染(rǎn)問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫(liú)後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流分離(lí)器中進行固(gù)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堆放,溶(róng)液流回再生池繼續(xù)使用,因此不會造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)石(shí)灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿(jiǎn),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反應速度快液氣比低且脫硫(liú)效率高:獨特的(de)塔內設計,增加了脫(tuō)硫液與煙氣的接觸(chù)麵積和接觸時間,從而提高了脫(tuō)硫效率。
●具有獨特(tè)的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係(xì)統自動化程度高。減少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫(tuō)硫液中采用獨特抗氧化措施(shī),具有獨(dú)特的防堵塞,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,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵塞,便於設備運行和維護(hù)。
●脫(tuō)硫劑的再生及脫(tuō)硫沉澱(diàn)均發生於塔體(tǐ)避免塔(tǎ)內(nèi)堵塞和磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行成(chéng)本。
●以空塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,運行可靠性高,事故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效(xiào)率及主要(yào)影(yǐng)響因素
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效率高,同時PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑(jì)表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但(dàn)溫(wēn)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(sù),取決於進氣(qì)的煙氣(qì)溫度。
●石(shí)灰粒度及純度:要(yào)求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控(kòng)製在10~15%。