發布時間: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(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基脫(tuō)硫(liú)劑堿性強,吸(xī)收二氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫(liú)產物被排入再(zài)生池內用氫氧化鈣進行(háng)還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫(tuō)硫塔循(xún)環使用。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反(fǎn)應(yīng)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)為慢反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)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(fǎn)應產(chǎn)物進入再生池內用另一種(zhǒng)堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生(shēng)反應過(guò)程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在(zài)氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞硫(liú)酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或(huò)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
●煙氣係(xì)統(tǒng)
原煙氣(qì)經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔(tǎ)以空塔噴淋(lín)結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排(pái)煙(yān)氣於(yú)一體,煙氣升至塔頂進(jìn)入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收係統
煙氣(qì)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(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由(yóu)於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成無數小直(zhí)徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工生產中諸多(duō)單元操作中多采用噴淋(lín)塔結構,起(qǐ)到效率高節能(néng)、造(zào)價(jià)低等優點。脫(tuō)硫塔內堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫(tuō)硫液排出塔(tǎ)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(tuō)硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴(dī)、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設(shè)置(zhì)定期衝(chōng)洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫(tuō)硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以一般(bān)以拋(pāo)棄法為高。排出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器,稠厚(hòu)器增(zēng)濃提固後(hòu),再排至(zhì)渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率(lǜ)快,脫硫效率高(gāo),但(dàn)脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸(xī)收二氧化硫後的產物用(yòng)石灰來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶(dài)入石(shí)膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用(yòng)泵打入(rù)旋(xuán)流分離器中進行(háng)固液分(fèn)離,分離的大量的(de)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(cǐ)不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝特(tè)點
●脫硫效(xiào)率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑(jì)的互換(消石灰粉、生堿或電石(shí)渣),且不影響工藝的運(yùn)行,不影響脫硫效率。
●參(cān)與(yǔ)反應(yīng)的是(shì)納堿(jiǎn),實際消(xiāo)耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)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硫效率高:獨特的塔(tǎ)內設計,增加了脫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(jù)有獨特的兩極除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣(zhā)處理係統自(zì)動化程(chéng)度高。減少了(le)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,降低了納堿的消耗量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無(wú)需常規工藝中(zhōng)所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶(róng)液,在(zài)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(tuō)硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避(bì)免塔內堵塞和磨損,提高(gāo)了(le)運(yùn)行的可(kě)靠(kào)性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫(tuō)硫效率高(gāo),同時PH值高(gāo),結垢幾率小(xiǎo),避(bì)免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳(chuán)質,溶(róng)解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石(shí)灰粒度及(jí)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%。