發布時間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基(jī)脫(tuō)硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿(jiǎn)性強,吸(xī)收二氧化硫後反應(yīng)產物溶解度(dù)大,不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問題。另一方麵脫硫(liú)產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的(de)鈉基脫(tuō)硫劑再(zài)被打回脫硫塔循環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝(yì)降(jiàng)低(dī)了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工(gōng)藝同石(shí)灰石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應(yīng)機理(lǐ)類似,主要反(fǎn)應為煙(yān)氣中(zhōng)的(de)SO2先溶(róng)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)為慢反應,是速度控製過程(chéng)之一。
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內用(yòng)另一種堿(jiǎn),一般是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(qì)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(xià)的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣經煙(yān)道引風機(jī)直接(jiē)進入脫硫塔。脫硫塔以(yǐ)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排入(rù)大氣。
●脫硫(liú)塔(tǎ)SO2吸收(shōu)係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣(qì)液充分接觸(chù)吸收(shōu)SO2。脫硫塔采用噴嘴式(shì)空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數(shù)小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣(qì)液得以充分接觸,氣液(yè)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(zhōng)諸多單元操作中多(duō)采用噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造(zào)價(jià)低等(děng)優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)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(jìn)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(zuò)用,煙氣(qì)攜帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期(qī)衝洗裝置,防止除霧(wù)器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石(shí)膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧(yǎng)化(huà)的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸(zhēng)發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響(xiǎng)石膏的質量,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(zuò)為(wéi)脫(tuō)硫劑(jì),在(zài)脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重的二(èr)次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉吸(xī)收二(èr)氧化硫後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打(dǎ)入旋流分離器中進行固液(yè)分離,分離的大量的含水(shuǐ)率較低(dī)的固體殘渣被打(dǎ)到渣場(chǎng)進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因(yīn)此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝特點
●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(huàn)(消石灰(huī)粉、生堿或電石渣),且不(bú)影響(xiǎng)工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的(de)是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利(lì)用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速(sù)度快液氣比低且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和(hé)接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統(tǒng)自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨(dú)特抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高(gāo),無需常規工(gōng)藝中所必須的 GGH係統(tǒng)。
●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(guǎn)道、設備緩解腐蝕(shí)、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備運行和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠性,降(jiàng)低了運(yùn)行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔(tǎ)結構,運行可靠(kào)性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫(liú)效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫(tuō)硫效(xiào)率高(gāo),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(lì)於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反(fǎn)應速度,所以脫硫劑的溫(wēn)度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙(yān)氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石(shí)灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。