發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物(wù)溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問題(tí)。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫(qīng)氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑(jì)再(zài)被打回脫(tuō)硫塔循環使用。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/石灰等其他濕法脫硫(liú)反應機理類似,主(zhǔ)要(yào)反應為煙氣(qì)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(1)為慢反應,是速度控製過程之一(yī)。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,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(de)反應產物進入再生池(chí)內用另一種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進行再生,再生(shēng)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(tiáo)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(liú)酸鈣的形式析出,然後(hòu)將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(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統(tǒng)
原煙氣經煙道引風(fēng)機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫硫集中(zhōng)除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入(rù)大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上(shàng)升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收(shōu)SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成無數小直徑的液滴(dī),其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積(jī)越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化(huà)工生產(chǎn)中諸多單元操作中多(duō)采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及(jí)粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫(tuō)硫(liú)液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出鈉離子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫(tuō)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(yòng),煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧(wù)器捕獲分離。除(chú)霧(wù)器設置定期衝洗(xǐ)裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫(liú)產物處理(lǐ)
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。有(yǒu)潛水泥(ní)漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自然(rán)蒸發(fā)晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般(bān)以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚(hòu)器增(zēng)濃提固後,再(zài)排至渣場處理。
●關於二次汙染的(de)解(jiě)決
采(cǎi)用氫氧(yǎng)化鈉(nà)作(zuò)為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的(de)產物(wù)Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石(shí)灰來再生,隻有(yǒu)少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜(zá)了少量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流分離器中進(jìn)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(fàng),溶(róng)液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染(rǎn)。
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(kě)達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生(shēng)堿或電石渣),且不影(yǐng)響工(gōng)藝的運行,不(bú)影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿(jiǎn)消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基吸收液(yè)對SO2反應速度(dù)快(kuài)液氣比低且脫硫效率高:獨特(tè)的塔內設(shè)計(jì),增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩極除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物的含水率≤10%。渣處(chù)理係統自動化程度高。減少了員工的勞(láo)動強度。
●脫硫液中采用獨特(tè)抗(kàng)氧(yǎng)化措施,具有獨特的(de)防堵塞,降低了納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小,排煙溫度(dù)高,無需常規工(gōng)藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水(shuǐ)泵、管道(dào)、設備緩解腐(fǔ)蝕、衝刷及堵塞(sāi),便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損(sǔn),提高了(le)運行的可靠性,降(jiàng)低了(le)運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫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(miǎn)吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)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(wēn)度不(bú)是一個獨立的不變因素(sù),取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(dù)控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製(zhì)在10~15%。