發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工藝原(yuán)理
雙堿法是(shì)采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基脫硫劑堿性強,吸(xī)收二(èr)氧化硫後反應產物溶(róng)解(jiě)度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物被排入再生池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(tuō)硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝同石(shí)灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類(lèi)似,主要反應為煙氣(qì)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(kòng)製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽(yán)和水,促(cù)進SO2不斷被吸收溶(róng)解。具體反(fǎn)應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是(shì)Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如(rú)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫(liú)酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入(rù)石膏脫(tuō)水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴(pēn)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(tǐ),煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫(tuō)硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋(lín),由於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數小直徑(jìng)的液滴,其總(zǒng)表麵積增大數千倍,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,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造(zào)價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收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,再生出鈉(nà)離(lí)子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧(wù)器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除(chú)霧器堵塞。
●脫硫(liú)產物處理
脫(tuō)硫產物(wù)是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還(hái)有部分(fèn)被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有(yǒu)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(hán)有(yǒu)固(gù)體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。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(zhā)場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效(xiào)率高,但脫(tuō)硫的產物(wù)Na2SO4很難進行處(chù)理,極易造成嚴重(chóng)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(de)產物用石(shí)灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入(rù)旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較(jiào)低的(de)固體(tǐ)殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此不會(huì)造成(chéng)二次汙(wū)染。
雙堿法煙(yān)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(diàn)石渣),且不影響工藝的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納(nà)堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗(hào)量小(xiǎo)於(yú)1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計(jì),增加了脫硫液與煙氣的接觸麵(miàn)積和接觸時間,從而(ér)提(tí)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%。渣處理係統(tǒng)自動化程度高。減少了員工(gōng)的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納(nà)堿的消耗量。
●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(tuō)硫,脫(tuō)硫液(yè)中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對(duì)水泵、管道、設備(bèi)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(jí)脫硫(liú)沉澱均發生於塔體避免塔(tǎ)內堵塞和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降(jiàng)低了運行(háng)成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻力低,△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,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度:溫度低(dī)有利於氣液(yè)傳質,溶解SO2,但(dàn)溫度低影響反應(yīng)速度,所以脫硫劑的溫度不(bú)是一個獨立的不變(biàn)因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿濃度:控製在10~15%。