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(lǐ)
雙堿(jiǎn)法是采用鈉基(jī)脫硫劑進(jìn)行塔(tǎ)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大,不會造成過飽和結晶,造(zào)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塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝同石(shí)灰(huī)石(shí)/石灰(huī)等其他濕法(fǎ)脫硫反應機理(lǐ)類似,主要反應為(wéi)煙氣中的SO2先溶(róng)解於吸(xī)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,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的(de)OH-中(zhōng)和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反(fǎn)應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的(de)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(shēng)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(yà)硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然(rán)後將(jiāng)其用泵打入石膏脫水處理(lǐ)係統或直接堆放、拋棄。再(zài)生的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工(gōng)藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙道引(yǐn)風機直接進入脫(tuō)硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統(tǒng)
煙氣進入脫硫塔向上升起與(yǔ)向下噴淋的脫(tuō)硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴(zuǐ)式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分(fèn)裂成無數小直徑的液滴,其總表麵(miàn)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(xiàng)傳質熱反應,效(xiào)率越高(gāo)。因此(cǐ)化工生產(chǎn)中諸多(duō)單元操作(zuò)中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造價(jià)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(shí)消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉(nà)離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環(huán)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(de)煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分(fèn)離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物(wù)處理(lǐ)
脫硫產物是(shì)石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿(jiāng)中含有固體雜質,影響石(shí)膏的質量,所以一般以拋棄(qì)法為高。排出沉澱池漿液(yè)可(kě)經水力旋流器,稠厚器(qì)增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●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)內吸收二(èr)氧化硫反應速率快(kuài),脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難(nán)進行處理,極易造成嚴重(chóng)的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的(de)產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿(jiāng)液中(zhōng),這些摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石膏漿液用(yòng)泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離(lí)的大量(liàng)的(de)含水率較低的固(gù)體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙(wū)染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫(tuō)硫(liú)效率可達98%以上,除塵(chén)效率可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影(yǐng)響(xiǎng)脫硫效率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗為鈣堿,鈉(nà)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效率高:獨特(tè)的塔內設計,增加了脫(tuō)硫液與煙(yān)氣的接觸麵積和接觸時間,從而(ér)提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極(jí)除(chú)渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自(zì)動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的(de)防堵(dǔ)塞,降低了納堿(jiǎn)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(chéng)中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發(fā)生於塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可(kě)靠性,降低了運行成本。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效(xiào)率及主要(yào)影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑(jì)表(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速(sù)度,所以脫硫劑的溫度(dù)不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純(chún)度:要求(qiú)石灰(huī)純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製在10~15%。