發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):10322
雙堿法脫(tuō)硫塔(tǎ)脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用鈉(nà)基脫硫劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造(zào)成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被(bèi)排入再生池(chí)內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基(jī)脫硫劑再被打回(huí)脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低了投(tóu)資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石(shí)/石灰等其他濕法(fǎ)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(shì)如(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物(wù)進入再生池內用另一種堿,一般是(shì)Ca(OH)2進行再生,再生(shēng)反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的(de)條件下,還會發(fā)生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後(hòu)將其(qí)用泵(bèng)打入(rù)石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機(jī)直接進入脫(tuō)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(tǎ)頂進入(rù)煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上(shàng)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。脫硫塔采用噴嘴式空塔(tǎ)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(biǎo)麵積增大數千倍,使(shǐ)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(xiào)率越高。因此化(huà)工生產中諸多單元操作中多采用噴淋(lín)塔結構,起到效率高節能(néng)、造價低等優點。脫硫塔內(nèi)堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了(le)NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排出塔外進入再生(shēng)池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉(nà)離子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入(rù)脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)部裝(zhuāng)有除霧器,經除(chú)霧(wù)器折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和(hé)其(qí)他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝(chōng)洗裝置,防止除霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處理
脫硫(liú)產物是石膏漿(jiāng),具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部(bù)分被氧化的Na2SO4及粉(fěn)塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排(pái)出處理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液(yè)可(kě)經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至(zhì)渣場處理。
●關於二次汙染的(de)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(yīng)速率快,脫(tuō)硫效率高(gāo),但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)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工藝,用氫氧化鈉吸(xī)收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶(dài)入石膏漿液中,這些(xiē)摻(chān)雜了少(shǎo)量Na2SO4的石膏漿液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較低的固體殘渣被(bèi)打到渣場進行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因此不會造成二(èr)次汙(wū)染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵(chén)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(liú)效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快(kuài)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積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有(yǒu)獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的含水率≤10%。渣(zhā)處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特(tè)抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿的消(xiāo)耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係(xì)統。
●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、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備運行(háng)和維(wéi)護。
●脫硫劑(jì)的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高(gāo)了運行的(de)可靠性,降低了(le)運行成本。
●以空塔噴(pēn)淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率(lǜ)及主要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反(fǎn)應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的(de)煙(yān)氣溫度。
●石灰粒度及(jí)純度:要(yào)求石灰純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。