發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫(tuō)硫塔(tǎ)脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基(jī)脫硫劑進行塔內脫(tuō)硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反(fǎn)應產物(wù)溶解度大,不會造成過飽(bǎo)和(hé)結晶,造成結垢堵塞問(wèn)題。另一(yī)方麵脫硫產物被排入再生池(chí)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用(yòng)。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的(de)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(màn)反應,是速度控製(zhì)過程之一。
然後H+與溶液中的(de)OH-中和反應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行(háng)再(zài)生,再生反應過(guò)程如下:
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(huì)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、硫酸鈣的形式(shì)析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放(fàng)、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫(liú)工藝(yì)優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣(qì)經(jīng)煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙(yān)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硫塔(tǎ)以逆流式洗(xǐ)滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分(fèn)裂(liè)成無數小直(zhí)徑的液滴,其總表麵積增(zēng)大數千倍(bèi),使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反(fǎn)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(qǐ)到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液(yè)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),經循環脫(tuō)硫(liú)泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵(chén)和其(qí)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(liú)產(chǎn)物處理
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵(bèng)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,影響石膏的質量,所以一般以(yǐ)拋棄法為高。排出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器(qì),稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關(guān)於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(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(gāo)漿液中,這些摻雜了(le)少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進(jìn)行固液分(fèn)離,分離的大量的含(hán)水率較低的固體殘渣被打到(dào)渣場進(jìn)行堆放,溶液(yè)流回再生池繼續(xù)使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特(tè)點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上(shàng)。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉(fěn)、生堿或(huò)電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反(fǎn)應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿(jiǎn)循環利(lì)用,且納堿消耗量(liàng)小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反(fǎn)應速(sù)度快液氣(qì)比低且脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了(le)脫硫效率。
●具有(yǒu)獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了(le)員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗(kàng)氧化措施,具有獨特的(de)防堵塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙(yān)溫(wēn)度高,無(wú)需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程(chéng)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(de)再生及脫硫沉澱均發生(shēng)於塔體避免塔(tǎ)內堵塞和(hé)磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可(kě)靠性高,事故發生率小,塔阻(zǔ)力低,△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效率及(jí)主(zhǔ)要(yào)影響(xiǎng)因素(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時(shí)PH值高,結垢幾率小,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,所以脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。