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
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由於(yú)鈉基脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧化硫後反應產(chǎn)物溶解(jiě)度大(dà),不會造成過飽和結晶,造(zào)成結垢堵塞問題。另一方麵脫(tuō)硫(liú)產物被排入再生(shēng)池內(nèi)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。雙堿法脫(tuō)硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿(jiǎn)法(fǎ)煙氣脫硫(liú)工藝同石(shí)灰石/石(shí)灰等(děng)其他濕法脫硫反應機理類似(sì),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(chéng)之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷被(bèi)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(chǎn)物(wù)進入(rù)再生池內用另一種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如(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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫酸(suān)鈣、硫酸鈣的形式(shì)析出(chū),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(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、脫硫、排(pái)煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入(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(xià)噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的(de)霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增(zēng)大數千倍(bèi),使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效(xiào)率越高。因此化工(gōng)生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等(děng)優點。脫硫塔(tǎ)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(wài)進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉(nà)離子並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循(xún)環脫(tuō)硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,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置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物(wù)處理
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還(hái)有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)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(jiāng)中含有固體雜質,影響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋棄法(fǎ)為高。排出(chū)沉澱池漿液可經水力(lì)旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采(cǎi)用氫氧(yǎng)化鈉(nà)作為(wéi)脫(tuō)硫劑(jì),在脫硫(liú)塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重的二次汙染問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石(shí)灰來再生,隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石(shí)膏漿液(yè)用泵打入旋(xuán)流分離器中進行固液分(fèn)離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使(shǐ)用,因此(cǐ)不會造成(chéng)二次汙(wū)染。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工(gōng)藝特點
●脫(tuō)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(shí)灰粉(fěn)、生堿或電石渣),且(qiě)不影響工藝的運(yùn)行,不影響脫硫(liú)效率。
●參(cān)與反應的(de)是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗(hào)量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度(dù)快液氣比低且(qiě)脫(tuō)硫效率高:獨特的塔內(nèi)設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接(jiē)觸時(shí)間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係(xì)統,保證(zhèng)脫硫副產物(wù)的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自(zì)動化程度高。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(sāi),降低(dī)了(le)納(nà)堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工(gōng)藝中所必須(xū)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(guǎn)道、設(shè)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(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性(xìng),降低了運行成(chéng)本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故(gù)發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及主(zhǔ)要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收速(sù)率大,脫硫效率高,同時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(róng)解SO2,但溫度低(dī)影響反(fǎn)應速度,所以脫硫劑的(de)溫(wēn)度不是一個獨立的不(bú)變因(yīn)素(sù),取決於(yú)進(jìn)氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純(chún)度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在(zài)10~15%。