發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸(xī)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。另一(yī)方麵脫硫產物被(bèi)排入再生池(chí)內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石(shí)灰等其(qí)他濕法脫硫反(fǎn)應機理(lǐ)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,是速度控製過程之一。
然後H+與溶(róng)液(yè)中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解(jiě)。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應(yīng)產(chǎn)物進入再生池內用另一種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進行再生,再(zài)生反應過程(chéng)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(hái)會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式(shì)析(xī)出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄(qì)。再生(shēng)的NaOH可以循環(huán)使用。
雙(shuāng)堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風(fēng)機直接進(jìn)入(rù)脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空(kōng)塔噴淋結構(gòu)。設計(jì)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,煙氣升至(zhì)塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴(pēn)淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充(chōng)分接觸吸收SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴嘴式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的(de)霧化作用,分(fèn)裂成無數(shù)小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大數千倍(bèi),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(xiào)率(lǜ)越高。因此化工生產中諸多單元操(cāo)作中多采用噴淋塔結構,起到效率高(gāo)節能、造(zào)價低等優點。脫硫塔內(nèi)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,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除(chú)霧器折流板碰(pèng)衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲(huò)分離。除霧器設置定期(qī)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體雜質,影響石膏的(de)質量,所以一般以拋棄法為(wéi)高。排出沉(chén)澱池漿液可經水力旋流(liú)器(qì),稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在(zài)脫(tuō)硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反應速率快,脫(tuō)硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二(èr)次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸(xī)收二氧化硫後的產(chǎn)物用石灰來再生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石(shí)膏漿液中,這些(xiē)摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石(shí)膏漿(jiāng)液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分(fèn)離的大量的含水率(lǜ)較低(dī)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(yīn)此(cǐ)不會造成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙(yān)氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以(yǐ)上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響工藝的運行,不影響脫(tuō)硫效率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用(yòng),且納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉(nà)基吸收液(yè)對SO2反應速度快液氣比低(dī)且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而(ér)提(tí)高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副(fù)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施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高(gāo),無需常規工藝中所必須的 GGH係(xì)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(huǎn)解腐(fǔ)蝕、衝刷及(jí)堵(dǔ)塞,便於設(shè)備運行和維護。
●脫硫(liú)劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了(le)運行的可靠性,降低了運行成(chéng)本。
●以空塔(tǎ)噴(pēn)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。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收速率大,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免(miǎn)吸收劑表麵(miàn)純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質(zhì),溶解SO2,但溫度低影響反應(yīng)速度(dù),所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)立(lì)的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。