發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是(shì)采(cǎi)用鈉(nà)基脫(tuō)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排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再(zài)生,再生出的鈉基脫硫劑再(zài)被(bèi)打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)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/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中(zhōng)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(wéi)慢反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收(shōu)溶解。具體反應方程式如(rú)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一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應(yīng)過(guò)程如(rú)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,還會發生以下(xià)反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞(yà)硫酸鈣(gài)、硫(liú)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(pāo)棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣經煙道引(yǐn)風(fēng)機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔(tǎ)以空塔噴淋結構。設計空速小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中(zhōng)除塵、脫硫(liú)、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂(dǐng)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升起與向下噴淋的(de)脫硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液充(chōng)分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於(yú)噴嘴的(de)霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴(dī),其總表麵積(jī)增大數千倍,使氣液得(dé)以(yǐ)充分接觸,氣液(yè)相接觸麵積(jī)越大,兩相傳質熱反(fǎn)應,效率越高。因此化工生產中諸(zhū)多單元操作中多采(cǎi)用噴淋塔結構,起到效率高節(jiē)能、造(zào)價低(dī)等優點。脫硫(liú)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(rù)再生池(chí)與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)裝有除霧(wù)器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固(gù)體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧(yǎng)化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從(cóng)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(yǐng)響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋(xuán)流器,稠厚器增濃提固(gù)後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫(tuō)硫效率高,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。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化硫後的產物用石灰來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)中(zhōng),這些摻雜(zá)了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固(gù)液分離(lí),分離的(de)大量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用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝特點
●脫硫(liú)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(bú)影響工藝的運行,不影響脫硫效(xiào)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1%。
●鈉(nà)基吸收液對SO2反(fǎn)應速度快液氣比低且脫硫(liú)效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的(de)兩極除渣係統,保證脫(tuō)硫副產(chǎn)物(wù)的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度(dù)高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液(yè)中采用獨(dú)特(tè)抗氧化措(cuò)施,具(jù)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,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●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,便於設備運(yùn)行和維護(hù)。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體(tǐ)避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了(le)運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發(fā)生率小,塔阻(zǔ)力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸(xī)收(shōu)劑表麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液(yè)傳質(zhì),溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度(dù)。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿濃度:控製在10~15%。