發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙(shuāng)堿法是采用鈉基(jī)脫硫劑(jì)進行塔內(nèi)脫硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解(jiě)度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方(fāng)麵脫硫產物被排入(rù)再生池內用氫氧化鈣進行還原(yuán)再(zài)生,再(zài)生出的(de)鈉基脫硫劑再被(bèi)打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝降低(dī)了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等(děng)其他濕(shī)法脫硫反應機理類似,主要反應為(wéi)煙(yān)氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解(jiě)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(guò)程之一。
然後(hòu)H+與溶(róng)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內用另一種堿,一般(bān)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(de)條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以(yǐ)亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形(xíng)式析出,然後將其用泵打入石膏脫水(shuǐ)處理(lǐ)係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經(jīng)煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空(kōng)速小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力(lì)降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫(liú)、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫(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)式空塔噴淋,由於噴(pēn)嘴的霧化作(zuò)用,分裂成無數小(xiǎo)直徑的液滴,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塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和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(lí)子並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循(xún)環吸(xī)收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理
脫硫(liú)產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水(shuǐ)泥漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自然蒸發晾(liàng)幹。由於石膏漿(jiāng)中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿(jiāng)液可經水力旋流(liú)器,稠厚器增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用氫氧化鈉作(zuò)為脫硫劑,在脫硫(liú)塔內吸收二氧化硫(liú)反應速率快(kuài),脫硫(liú)效率(lǜ)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(tuō)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被帶入石膏漿液中(zhōng),這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進行固液分離,分離的大量的含水(shuǐ)率(lǜ)較(jiào)低的(de)固體(tǐ)殘渣被打到(dào)渣場進行堆放(fàng),溶液流回再生池繼續使用,因此(cǐ)不會造成二(èr)次(cì)汙(wū)染。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響工藝(yì)的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反(fǎn)應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內(nèi)設計,增加了(le)脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效(xiào)率(lǜ)。
●具(jù)有(yǒu)獨特的兩極除(chú)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(gāo)。減少了(le)員工的勞(láo)動強度。
●脫硫液(yè)中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞(sāi),降低了(le)納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液(yè)中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程中對水泵、管道(dào)、設備(bèi)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生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的(de)可靠性,降(jiàng)低了運行成(chéng)本。
●以(yǐ)空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫(liú)效率及主要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)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(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫(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,取決於進氣的煙氣溫度。
●石(shí)灰(huī)粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製(zhì)在10~15%。