發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙(shuāng)堿法是采用鈉基(jī)脫硫劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行(háng)還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫(liú)工藝降低了投資及運行(háng)費用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要(yào)反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),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(wéi)慢反應,是速度控(kòng)製(zhì)過程之一。
然後H+與溶(róng)液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進(jìn)SO2不(bú)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(jìn)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(guò)程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣(qì)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,然後將其用泵打入石膏脫(tuō)水處理係統或直接堆放、拋(pāo)棄。再生的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿(jiǎn)法(fǎ)煙氣脫(tuō)硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道引風機直接進入(rù)脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔(tǎ)噴淋(lín)結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力(lì)降小(xiǎo)(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一(yī)體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣(qì)進入脫硫塔向上升起與向(xiàng)下噴淋(lín)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淋,由於(yú)噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸(chù),氣液(yè)相接觸麵積越大,兩(liǎng)相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用(yòng)噴淋(lín)塔結構,起到效率高節(jiē)能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及(jí)粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消耗了(le)NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排出塔(tǎ)外進入(rù)再生池(chí)與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫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,煙(yān)氣攜帶(dài)的(de)煙塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被(bèi)除霧(wù)器捕獲(huò)分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫產(chǎn)物(wù)是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及(jí)粉(fěn)塵。有潛(qián)水泥漿(jiāng)泵從沉澱池排出處理(lǐ)好,經自然(rán)蒸發晾幹(gàn)。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的(de)質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿(jiāng)液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後(hòu),再(zài)排至渣場處(chù)理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫(tuō)硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫(liú)效率高,但脫硫(liú)的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的(de)產物用石(shí)灰來再生,隻(zhī)有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少(shǎo)量Na2SO4的石(shí)膏(gāo)漿液用泵(bèng)打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大(dà)量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染(rǎn)。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫(liú)效率可達98%以上,除塵效率(lǜ)可達90%以上。
●可實現(xiàn)脫硫劑(jì)的(de)互換(消(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行(háng),不影(yǐng)響脫硫(liú)效率。
●參與反應的是納堿,實(shí)際消耗(hào)為鈣堿,鈉堿循環利用(yòng),且納堿消耗量小於1%。
●鈉基(jī)吸收液對SO2反應速度快液氣(qì)比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的塔內(nèi)設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫(tuō)硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩極除渣係統(tǒng),保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動(dòng)化程度高(gāo)。減少了員工的勞動強度(dù)。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納堿的消耗(hào)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、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(tuō)硫沉澱均發生於(yú)塔(tǎ)體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性(xìng),降低了運(yùn)行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔(tǎ)阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫(liú)效率及主(zhǔ)要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑表麵(miàn)純化(huà)。
●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,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的(de)煙氣溫度。
●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%。