黃石雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

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（liú）後反應（yīng）產物溶解度（dù）大，不會造成過飽和結晶，造成結垢（gòu）堵塞問題。另一方（fāng）麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行（háng）還（hái）原（yuán）再生，再生出的鈉（nà）基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙（shuāng）堿法脫硫工藝降低了投資及（jí）運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他（tā）濕法脫硫反應機理類似，主要反應（yīng）為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然後（hòu）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（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

脫硫後的反應產物進入再生池（chí）內用另（lìng）一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如（rú）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（tuō）下的硫以（yǐ）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（chù）理係統或（huò）直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓（yā）力降小（≤600Pa），脫硫集（jí）中除（chú）塵、脫（tuō）硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫（tuō）硫塔SO2吸（xī）收係統

煙氣進（jìn）入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌（dí），氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴（pēn）淋，由於噴嘴的霧化作（zuò）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（chōng）分接觸，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元操作中多采用噴（pēn）淋塔結構（gòu），起到效率高節能（néng）、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧（wù）化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫（tuō）硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補（bǔ）入Na2CO3（或（huò）NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部（bù）裝有除霧器，經除（chú）霧器折流板碰衝作用（yòng），煙（yān）氣攜帶的煙塵和其他水（shuǐ）滴、固體顆粒被除霧器捕（bǔ）獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置，防止（zhǐ）除（chú）霧器堵塞。

●脫硫（liú）產物處理

脫（tuō）硫產物是石膏（gāo）漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固（gù）體雜質，影響石膏的質量，所以一般以（yǐ）拋（pāo）棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流（liú）器，稠厚器增濃提固後，再排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫（liú）劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫（tuō）硫（liú）效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液（yè）中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流（liú）分離器中進行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體（tǐ）殘（cán）渣被打到渣場（chǎng）進行堆放，溶（róng）液流回再生池繼續使用，因此不會造成二次汙染。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝特點

●脫（tuō）硫效（xiào）率可達98%以上，除（chú）塵效率可達90%以上。

●可實現（xiàn）脫硫劑的互換（消石（shí）灰（huī）粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行，不影（yǐng）響脫硫效率。

●參與反應的是（shì）納堿，實際消耗為鈣堿（jiǎn），鈉堿循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉（nà）基吸收液對SO2反應速度快（kuài）液氣比低且脫（tuō）硫效率高：獨（dú）特的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了（le）脫硫效率。

●具有獨特的（de）兩極除渣係統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措（cuò）施，具有獨特的（de）防堵塞，降低了（le）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（bèng）、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便（biàn）於設備（bèi）運（yùn）行和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔（tǎ）體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成本。

●以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高（gāo），事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響（xiǎng）因素

●PH值（zhí）：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（liú）劑的溫度不是（shì）一個獨立的不變因素，取決（jué）於進氣的（de）煙氣溫度。

●石灰粒度及純（chún）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%。