延安雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫（tuō）硫塔脫硫工（gōng）藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內（nèi）脫硫（liú），由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度（dù）大，不會造成（chéng）過飽和結晶，造成（chéng）結垢堵（dǔ）塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再（zài）生池內用氫（qīng）氧（yǎng）化鈣進行還原再生，再生（shēng）出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循（xún）環使用。雙（shuāng）堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙（shuāng）堿法煙氣脫（tuō）硫工藝同石灰石（shí）/石灰（huī）等其他濕法脫硫反應機（jī）理類似，主要反應（yīng）為（wéi）煙（yān）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+與溶液中的OH-中（zhōng）和反（fǎn）應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收（shōu）溶解（jiě）。具體反應方程式如下（xià）：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進入再生池（chí）內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應（yīng）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（qì）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、硫酸鈣的形式析出，然後將其用泵打入（rù）石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生（shēng）的（de）NaOH可（kě）以循（xún）環使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣（qì）係統

原煙氣經（jīng）煙道引風機直接進入脫（tuō）硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於（yú）一（yī）體，煙（yān）氣升至塔頂（dǐng）進入煙囪排入大氣（qì）。

●脫硫塔（tǎ）SO2吸收係（xì）統

煙氣進（jìn）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（jiē）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，分裂成無（wú）數小（xiǎo）直徑的（de）液滴，其總表（biǎo）麵積增大數千（qiān）倍，使氣液得以充分接（jiē）觸，氣液相接觸麵積越大（dà），兩相傳質熱（rè）反應，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，起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同（tóng）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），經循環脫硫（liú）泵打入脫硫循環吸（xī）收（shōu）SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器（qì），經（jīng）除霧（wù）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（qì）設置定期衝洗裝置，防止除（chú）霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產物（wù）是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧（yǎng）化的Na2SO4及粉（fěn）塵。有（yǒu）潛水泥漿泵從沉澱池（chí）排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含（hán）有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法（fǎ）為高。排（pái）出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器（qì）增濃提固後，再（zài）排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難（nán）進行處理，極易（yì）造成嚴重的（de）二次汙染問題（tí）。采用雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝，用氫氧（yǎng）化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有少（shǎo）量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿（jiāng）液用泵（bèng）打入旋流分離器中進行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場（chǎng）進行堆放，溶液流回再生池繼續使（shǐ）用，因此不會造成二次汙染。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝特點

●脫（tuō）硫效率可達98%以上（shàng），除塵效率可達90%以（yǐ）上（shàng）。

●可實現脫硫劑（jì）的（de）互（hù）換（消石灰粉、生堿（jiǎn）或電石渣），且不影響工藝（yì）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（nà）堿循環利用，且納堿消耗量小於（yú）1%。

●鈉基吸收液對SO2反應（yīng）速度快液氣比低且脫硫效率高：獨特的塔內設計，增加了脫硫（liú）液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係統，保證（zhèng）脫硫副產（chǎn）物的含水（shuǐ）率（lǜ）≤10%。渣處（chù）理係統自動化程度高。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，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（zhōng）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（huán）過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷（shuā）及堵塞，便於設備（bèi）運行和維護。

●脫硫劑的再生及（jí）脫硫沉澱均發生於塔體避（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（yǐ）空塔噴淋為脫硫塔結構（gòu），運行可靠性高（gāo），事（shì）故發生（shēng）率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子（zǐ）液堿法脫硫效率及（jí）主要（yào）影響（xiǎng）因（yīn）素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率大（dà），脫硫效率（lǜ）高，同時PH值高（gāo），結垢幾率小，避免吸收劑表（biǎo）麵純化。

●溫度：溫（wēn）度低有利於氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反（fǎn）應速度，所以（yǐ）脫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（wēn）度。

●石灰粒度（dù）及純度：要求石灰純（chún）度≥95%，粒度控製Pc200~300目（mù）內。

●液漿濃度：控製在10~15%。