發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應(yīng)產(chǎn)物溶解度(dù)大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成(chéng)結垢堵塞問題。另一方麵脫(tuō)硫產物被排入(rù)再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循環使(shǐ)用。雙堿法脫硫工藝降低(dī)了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於(yú)吸收(shōu)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(yīng),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(de)硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出(chū),然後將其(qí)用泵打入石(shí)膏脫水處理係(xì)統或直接堆放、拋棄。再(zài)生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優(yōu)勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道(dào)引風機(jī)直接進入脫硫塔。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、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進(jìn)入(rù)煙囪排入大氣(qì)。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙(yān)氣進(jìn)入脫硫塔(tǎ)向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的(de)液(yè)滴(dī),其總表麵積增大數千倍(bèi),使氣液得(dé)以充分接觸,氣液相接觸(chù)麵積越大(dà),兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單(dān)元(yuán)操作(zuò)中多采用噴淋(lín)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(chén),生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入(rù)再(zài)生池與Ca(OH) 2反應,再生出(chū)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(chú)霧器,經除霧(wù)器折流板碰(pèng)衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置(zhì)定(dìng)期衝(chōng)洗裝置,防止除(chú)霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部(bù)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(shí)膏漿中含(hán)有(yǒu)固體(tǐ)雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提(tí)固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫(qīng)氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很難進行(háng)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產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打(dǎ)到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●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(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消(xiāo)耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納(nà)堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫(tuō)硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處(chù)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(dú)特抗氧化措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排(pái)煙(yān)溫度高,無需常規(guī)工藝中(zhōng)所必須(xū)的(de) GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),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(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降(jiàng)低了運(yùn)行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發(fā)生率小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液(yè)堿法脫硫效率及主要(yào)影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,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(yǒu)利於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫(wēn)度低影響反應速度,所以脫硫劑的(de)溫度不是一個(gè)獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣(qì)溫度。
●石灰粒度及純(chún)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%。