神農架雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應產物（wù）溶解度大，不會造成過飽和結晶（jīng），造（zào）成（chéng）結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生（shēng）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硫塔循環使（shǐ）用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕（shī）法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中（zhōng）的SO2先溶（róng）解於吸收液中，然後（hòu）離解成H+和（hé）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（zhōng）的OH-中和反應，生成鹽和水，促（cù）進SO2不斷被吸收溶解。具體反應（yīng）方（fāng）程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後（hòu）的反應產物進入再生池內用另一種（zhǒng）堿，一般是Ca(OH)2進（jìn）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（de）條件下，還會發生以下（xià）反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫（tuō）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（shǐ）用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優（yōu）勢

●煙氣係統

原煙氣經（jīng）煙道引風機（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（liú）集中除塵、脫（tuō）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吸收係統

煙氣進入脫硫（liú）塔（tǎ）向上升起與向下噴淋（lín）的脫硫（liú）塔（tǎ）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噴淋，由於噴嘴的霧化作用（yòng），分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充（chōng）分接觸，氣液（yè）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（duō）單元操作中多采（cǎi）用噴淋塔結構，起到效率高節能、造價低等優（yōu）點。脫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（wài）進入再生池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或（huò）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霧器，經除霧器（qì）折流板（bǎn）碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝（zhuāng）置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產（chǎn）物是石膏（gāo）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池排出處理好，經自然（rán）蒸發（fā）晾幹。由於石膏漿中含有（yǒu）固（gù）體（tǐ）雜質，影（yǐng）響石膏的質量，所以一（yī）般以拋（pāo）棄（qì）法為高。排出沉澱池（chí）漿液（yè）可經水力（lì）旋流器，稠厚器增濃提（tí）固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關（guān）於二次汙染（rǎn）的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫（liú）塔（tǎ）內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的（de）產物Na2SO4很難進行處理，極易（yì）造成嚴重的二次汙染問題（tí）。采用（yòng）雙堿法煙氣脫硫工藝，用（yòng）氫氧化（huà）鈉吸（xī）收二氧化硫後的產物用石灰來再（zài）生，隻有（yǒu）少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這（zhè）些摻雜了（le）少量Na2SO4的石（shí）膏漿液用泵（bèng）打入旋流分離器中進行固液分離，分離的大量（liàng）的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（shǐ）用，因此不（bú）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（liú）劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影（yǐng）響工藝的運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環利用，且納堿消耗量小於（yú）1%。

●鈉基吸收液對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（miàn）積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係（xì）統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣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（cǎi）用獨特（tè）抗氧化措施，具（jù）有（yǒu）獨（dú）特的防堵塞（sāi），降低了納堿的消耗量。

●液氣（qì）比小，排煙溫度（dù）高，無需常規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液（yè）中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，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。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發（fā）生於塔體避（bì）免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成本。

●以空塔噴淋為（wéi）脫硫塔（tǎ）結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力（lì）低，△P≤600Pa。

離子液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（gòu）幾率小，避免吸收劑（jì）表麵純化。

●溫度：溫度低（dī）有利於氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速（sù）度，所以脫硫劑的溫度不（bú）是一個（gè）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（shí）灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製在10~15%。