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(lǐ)
雙堿(jiǎn)法是(shì)采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑(jì)堿性強,吸(xī)收二氧化硫(liú)後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方(fāng)麵脫硫產物(wù)被排入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑(jì)再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫(tuō)硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要(yào)反應為煙(yān)氣中(zhōng)的(de)SO2先溶解於吸收液(yè)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(zhī)一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和(hé)反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程(chéng)式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後(hòu)的反應產(chǎn)物進入(rù)再(zài)生池內用另一種堿(jiǎn),一(yī)般是Ca(OH)2進行(háng)再生,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,還會發生(shēng)以(yǐ)下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫(liú)酸鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後(hòu)將其用泵打入石膏(gāo)脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道引風機直接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴淋(lín)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(pái)煙氣於一體,煙氣升至塔頂(dǐng)進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入(rù)脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣液(yè)充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千(qiān)倍,使氣液得以充分接觸,氣液(yè)相接觸麵積(jī)越大,兩相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用(yòng)噴淋塔結構,起到效率高節能、造價(jià)低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消耗了NaOH和Na2CO3。脫(tuō)硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應(yīng),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。
在脫硫塔頂部裝有除(chú)霧(wù)器,經除霧(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(fèn)離。除霧器設置定期(qī)衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產(chǎn)物處理
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被(bèi)氧(yǎng)化的(de)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(jiāng)中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力(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(jiě)決
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫硫工藝,用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被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分(fèn)離(lí)的大量的含水(shuǐ)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用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除(chú)塵效率可達90%以上。
●可實(shí)現脫硫劑(jì)的互換(消石灰粉、生堿或電石渣(zhā)),且不影響工藝的運行,不影響脫(tuō)硫效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿(jiǎn)循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加(jiā)了脫硫液與煙氣的接觸(chù)麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率(lǜ)。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處(chù)理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特(tè)抗(kàng)氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比(bǐ)小,排煙溫度高(gāo),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、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵(dǔ)塞,便於設備運(yùn)行(háng)和維(wéi)護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於(yú)塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效(xiào)率及(jí)主要影響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸(xī)收速率大,脫(tuō)硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收(shōu)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(gè)獨立的不變因素,取決於進氣(qì)的煙氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度(dù)控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。