發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉(nà)基(jī)脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由於(yú)鈉基(jī)脫硫劑(jì)堿性(xìng)強,吸收二(èr)氧化硫後(hòu)反應產物溶解度大,不會造成過飽(bǎo)和結晶,造成結垢堵塞問(wèn)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(shēng),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(yùn)行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法(fǎ)脫硫反應機理類似,主要(yào)反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解成(chéng)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(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然後(hòu)將其用(yòng)泵打入石膏脫水(shuǐ)處理係統或直接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法煙(yān)氣(qì)脫硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道(dào)引風機直接進入脫硫塔。脫硫(liú)塔以空塔噴淋(lín)結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂進入(rù)煙囪排(pái)入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統(tǒng)
煙氣進入脫硫塔向上升起與向(xiàng)下噴淋的脫硫塔(tǎ)以逆流式(shì)洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於(yú)噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無數小(xiǎo)直徑的液滴,其總表麵(miàn)積增大數千倍,使氣液得(dé)以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸(chù)麵(miàn)積(jī)越大,兩相傳質熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工(gōng)生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋塔(tǎ)結構,起到(dào)效率高節能、造價低等優點。脫硫(liú)塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生(shēng)成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排(pái)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NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收(shōu)SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除(chú)霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴(dī)、固(gù)體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設(shè)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(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧(yǎng)化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水(shuǐ)泥漿泵從沉澱池排(pái)出處理好,經(jīng)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(zhì)量,所以一般以拋(pāo)棄法(fǎ)為高。排出沉(chén)澱池漿(jiāng)液可經水力旋流器,稠厚(hòu)器增濃提固後,再排至渣場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快(kuài),脫硫效率高,但脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重(chóng)的二(èr)次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫(qīng)氧化鈉吸收二氧化硫後的產(chǎn)物用石灰來再(zài)生,隻有少量的(de)Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少(shǎo)量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離(lí)器中進行固液分離,分離(lí)的大量的(de)含水率較低的固體(tǐ)殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池(chí)繼續使用,因此不會造成二次汙(wū)染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特(tè)點
●脫硫效率可達98%以(yǐ)上(shàng),除塵效率(lǜ)可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不(bú)影響脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的(de)是納堿(jiǎn),實際消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用(yòng),且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速度快液(yè)氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與(yǔ)煙氣的接(jiē)觸(chù)麵積和接觸(chù)時間,從而提高了脫硫(liú)效(xiào)率。
●具有獨特的兩極(jí)除渣係統,保證脫硫副(fù)產物(wù)的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度(dù)高。減少了員工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措(cuò)施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙(yān)溫度高,無需常規(guī)工藝中(zhōng)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,在(zài)循環(huán)過程中對水泵、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(de)再生及脫硫沉澱均發生於(yú)塔體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。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運(yùn)行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿(jiǎn)法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫(wēn)度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素(sù),取決於進氣的煙氣溫度(dù)。
●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%。