蘭州雙堿法脫硫塔脫（tuō）硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是（shì）采用鈉基脫硫（liú）劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應產物溶（róng）解度大，不會（huì）造成過飽和結（jié）晶，造成結（jié）垢堵塞（sāi）問題。另一（yī）方麵脫硫（liú）產物被排入再生池內用氫氧化鈣（gài）進行還原再生（shēng），再（zài）生出的（de）鈉基（jī）脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環使（shǐ）用。雙（shuāng）堿法脫硫工藝降低了投資（zī）及運行費（fèi）用。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液（yè）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（yīng），是速度控製過程之一。

然（rán）後H+與溶液中（zhōng）的OH-中和反應，生成鹽和水，促進（jìn）SO2不斷被吸收溶解。具體反應方（fāng）程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物（wù）進入再生（shēng）池（chí）內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程（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，還會發生（shēng）以下反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的硫以亞硫酸鈣（gài）、硫酸鈣的形式析出，然後將（jiāng）其用（yòng）泵（bèng）打入石膏脫水處理係統（tǒng）或（huò）直接堆放、拋（pāo）棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙（yān）氣脫硫（liú）工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道（dào）引風機直接進（jìn）入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排（pái）煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪（cōng）排入大氣。

●脫硫塔（tǎ）SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴（pēn）淋的（de）脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分（fèn）接觸吸收SO2。脫硫塔采用（yòng）噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使（shǐ）氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積（jī）越（yuè）大，兩相傳質熱反應，效（xiào）率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采（cǎi）用噴淋塔結（jié）構，起到效（xiào）率高節能、造價低等優點（diǎn）。脫硫塔內堿（jiǎn）液霧化吸收SO2及粉（fěn）塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生（shēng）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（huán）吸（xī）收（shōu）SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折流板碰衝作用（yòng），煙氣（qì）攜帶的煙塵和（hé）其他水滴、固（gù）體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置，防（fáng）止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫（tuō）硫產物是（shì）石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及（jí）粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池（chí）排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含（hán）有固體雜質，影響石膏的質量（liàng），所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器增濃（nóng）提固後，再（zài）排至渣場處理。

●關於（yú）二次汙染的解決

采用（yòng）氫氧化鈉作（zuò）為脫硫劑，在脫硫塔（tǎ）內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但（dàn）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（wèn）題。采用雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝，用（yòng）氫氧（yǎng）化鈉吸收二氧化（huà）硫後的產物用石灰來（lái）再生，隻有少量的Na2SO4被帶入（rù）石膏（gāo）漿（jiāng）液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用（yòng）泵打入旋流分離器中進行固液分離（lí），分離的大量的含水率（lǜ）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（zào）成二次汙染。

雙堿（jiǎn）法（fǎ）煙氣脫（tuō）硫工藝特點（diǎn）

●脫硫效率可達98%以上，除塵效（xiào）率可達90%以上。

●可實現脫硫（liú）劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且（qiě）不影響工藝的運（yùn）行（háng），不影響脫（tuō）硫效率。

●參（cān）與反應的是納堿，實際（jì）消（xiāo）耗為鈣堿，鈉堿（jiǎn）循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反（fǎn）應速度快液氣比低且脫（tuō）硫效率高：獨特的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸（chù）麵（miàn）積（jī）和接觸時間，從而提（tí）高了脫硫效率。

●具有獨（dú）特的兩（liǎng）極（jí）除渣係統，保證脫硫副產物的含水率（lǜ）≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了（le）員工的勞動強度。

●脫硫液中采（cǎi）用獨特抗氧化措施，具有獨特的防（fáng）堵塞，降低了納堿的消耗量（liàng）。

●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（yào）為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩（huǎn）解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設（shè）備運行和維護。

●脫硫劑的（de）再生及脫硫（liú）沉澱均發生（shēng）於塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運（yùn）行的可靠性，降低了運行成本（běn）。

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

離子液堿法脫硫效率及（jí）主要影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸（xī）收速率大，脫硫效率（lǜ）高，同時PH值高，結垢幾率小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利（lì）於氣（qì）液傳質，溶（róng）解SO2，但（dàn）溫（wēn）度低影（yǐng）響反應速度，所以脫硫劑的溫（wēn）度不是一個獨立的（de）不變因素，取決於進氣的煙氣溫度。

●石灰（huī）粒度及純度：要求（qiú）石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目（mù）內。

●液漿濃度：控製在10~15%。