發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫(tuō)硫塔脫硫工藝(yì)原理
雙堿法是采用鈉基脫(tuō)硫劑(jì)進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不(bú)會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再(zài)生,再生出的鈉基脫(tuō)硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了投資及運行(háng)費用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工(gōng)藝同石灰石/石灰等(děng)其他濕法脫硫反應(yīng)機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收(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(màn)反應(yīng),是速度(dù)控製(zhì)過程(chéng)之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反(fǎn)應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體(tǐ)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(rù)再生池(chí)內用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程(chéng)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
脫下的硫以亞硫酸鈣、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
●煙氣係統
原煙氣(qì)經煙道引(yǐn)風機(jī)直接進(jìn)入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結(jié)構(gòu)。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,煙氣升至塔頂進入(rù)煙囪排入大氣(qì)。
●脫(tuō)硫塔SO2吸(xī)收係統
煙(yān)氣進(jìn)入脫硫(liú)塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用,分(fèn)裂成(chéng)無數小直(zhí)徑的液滴,其總表麵積增大數(shù)千倍,使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積(jī)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(yuán)操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價(jià)低等優點。脫(tuō)硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循(xún)環脫硫泵打入脫硫循環吸收(shōu)SO2。
在脫(tuō)硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器(qì)折流板碰衝(chōng)作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧(wù)器堵塞。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水(shuǐ)泥漿泵(bèng)從沉澱池排出處理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏(gāo)漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般(bān)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(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難(nán)進行(háng)處理,極易造(zào)成嚴重的二次汙染(rǎn)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(de)Na2SO4被(bèi)帶入(rù)石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流(liú)分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣被打到渣場進行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因此(cǐ)不會造成(chéng)二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)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(shì)納堿,實際消耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對(duì)SO2反應速度快液氣比(bǐ)低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增(zēng)加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了(le)脫硫(liú)效率(lǜ)。
●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(chù)理係統自動化程度(dù)高。減少了員工的勞動強度。
●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。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中(zhōng)所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過(guò)程中對(duì)水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行(háng)和維護。
●脫硫(liú)劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提(tí)高(gāo)了(le)運行的可靠性,降低了運(yùn)行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率大(dà),脫硫效率高,同時PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度(dù),所以脫硫劑的溫(wēn)度(dù)不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及(jí)純度:要求石灰純度(dù)≥95%,粒(lì)度控製(zhì)Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。