石嘴山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（shì）采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿（jiǎn）性強，吸收二氧化硫後反應（yīng）產（chǎn）物溶解度大，不會造成過飽（bǎo）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（yǎng）化鈣進行還原（yuán）再生，再生出的鈉基（jī）脫硫劑再被打回脫硫（liú）塔循（xún）環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行（háng）費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石（shí）灰等其他濕法脫硫反應機理類似，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（yè）中的（de）OH-中和反應，生成鹽和水（shuǐ），促進（jìn）SO2不斷被吸收溶解。具（jù）體反應（yīng）方程式（shì）如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進（jìn）入再生池內用另（lìng）一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：

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

脫下的硫（liú）以亞硫酸鈣、硫酸鈣（gài）的形式析（xī）出，然後將其用泵打入石膏脫水處理係統（tǒng）或直接堆放、拋棄。再生的（de）NaOH可以循環使用（yòng）。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統（tǒng）

原（yuán）煙氣經煙道引風機（jī）直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔（tǎ）壓（yā）力降（jiàng）小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫（liú）、排煙（yān）氣於一（yī）體，煙氣升至塔頂進入煙囪（cōng）排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分接觸吸（xī）收SO2。脫硫塔采用噴（pēn）嘴（zuǐ）式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分（fèn）裂成無數小直徑的液滴，其總表（biǎo）麵積增（zēng）大數千倍，使氣液得以充（chōng）分接觸，氣液相接觸麵積越（yuè）大，兩相傳質熱反應，效率（lǜ）越高。因此化工生產中諸多單元（yuán）操作中多采用噴淋塔結構，起（qǐ）到效率（lǜ）高節能、造（zào）價低等優點。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（pái）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NaOH），經循環脫（tuō）硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫（liú）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（de）煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分（fèn）離。除霧器設（shè）置定期衝洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫（liú）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池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質，影響石（shí）膏的質量，所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠（chóu）厚器增濃提固後，再（zài）排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采（cǎi）用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速（sù）率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很（hěn）難進行處理，極易造成嚴（yán）重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用（yòng）氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有少量（liàng）的Na2SO4被帶入石膏漿液（yè）中，這些摻雜了少（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（jiào）低的固體殘渣被（bèi）打到渣場進行堆放（fàng），溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成二次汙染。

雙堿（jiǎn）法（fǎ）煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率（lǜ）可達98%以上（shàng），除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫（liú）劑的互換（消石灰粉、生（shēng）堿或電石（shí）渣），且不影響工藝的運行，不（bú）影響脫硫效率。

●參與反（fǎn）應的是（shì）納堿（jiǎn），實際（jì）消耗為鈣堿，鈉堿循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液對（duì）SO2反應速（sù）度（dù）快液氣比（bǐ）低且脫硫效率高：獨特的塔內（nèi）設計，增（zēng）加了脫硫液與（yǔ）煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫（liú）效率。

●具（jù）有獨（dú）特的兩極除渣係統，保證脫硫副（fù）產（chǎn）物的含水率（lǜ）≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少（shǎo）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（dǔ）塞，降低了納堿（jiǎn）的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常規工藝（yì）中所必（bì）須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主（zhǔ）要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環（huán）過程中（zhōng）對水（shuǐ）泵（bèng）、管道、設備緩解腐蝕、衝（chōng）刷（shuā）及堵塞，便於設備運行和（hé）維護。

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

●以空塔（tǎ）噴淋為脫硫（liú）塔結（jié）構，運（yùn）行可靠性高，事故發生率（lǜ）小，塔阻力（lì）低，△P≤600Pa。

離子（zǐ）液堿法（fǎ）脫硫效率及主要影響因（yīn）素

●PH值：PH值高，SO2吸收（shōu）速率大，脫硫效率（lǜ）高，同時PH值高，結（jié）垢幾率小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度（dù）：溫度低（dī）有利於氣（qì）液傳（chuán）質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以（yǐ）脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素（sù），取決於進氣（qì）的煙氣（qì）溫度。

●石灰粒度（dù）及純度：要求石灰純度（dù）≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液（yè）漿濃度：控製在10~15%。