發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙(shuāng)堿法脫(tuō)硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產(chǎn)物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排(pái)入再生池(chí)內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再(zài)被打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙堿(jiǎn)法脫硫工(gōng)藝降低了(le)投資(zī)及運行費用。
雙堿法(fǎ)煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫(tuō)硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收液中,然後離解成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中(zhōng)的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。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內用另一種堿,一般是(shì)Ca(OH)2進行再生,再生反應過程(chéng)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下的硫以(yǐ)亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理(lǐ)係統或(huò)直接堆放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以(yǐ)循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)優(yōu)勢(shì)
●煙氣係統(tǒng)
原煙(yān)氣經煙道引風機直(zhí)接進(jìn)入脫硫(liú)塔。脫硫(liú)塔以空塔噴淋結構。設計空(kōng)速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集(jí)中(zhōng)除塵(chén)、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫(tuō)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(tuō)硫(liú)塔以逆流式洗滌,氣液(yè)充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空(kōng)塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂(liè)成無數小直徑的液(yè)滴,其總(zǒng)表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積越(yuè)大,兩相傳質熱反應,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(jiǎn)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(jìn)入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)部裝有除霧器,經除霧(wù)器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙(yān)塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期衝洗(xǐ)裝置,防止除霧器堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理(lǐ)
脫硫產(chǎn)物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自然蒸發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體雜質,影響石(shí)膏的質量,所以一般以拋棄(qì)法為(wéi)高(gāo)。排(pái)出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣(zhā)場處(chù)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(liú)反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難(nán)進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物用(yòng)石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)中(zhōng),這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入旋流分離器中進行(háng)固液分離,分離的大量的含(hán)水率較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行(háng)堆放(fàng),溶液流回再生池繼續使用,因此(cǐ)不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點(diǎn)
●脫硫效率可達98%以上,除塵(chén)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),且不影響工(gōng)藝的運行,不影響脫硫(liú)效(xiào)率。
●參與反(fǎn)應的(de)是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環(huán)利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反(fǎn)應速(sù)度快液氣比低且脫(tuō)硫效率高:獨特的塔(tǎ)內設計,增加了脫硫液與煙氣的接(jiē)觸(chù)麵(miàn)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,保證脫硫副產物(wù)的含(hán)水率≤10%。渣處理係統自動(dòng)化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液(yè)中采用獨特抗氧化措(cuò)施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿的消耗量。
●液(yè)氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉(chén)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,降低了運行成本。
●以空塔噴(pēn)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(liú)效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾(jǐ)率小,避免(miǎn)吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫(liú)劑的溫度不是一(yī)個獨立的不變因(yīn)素(sù),取決於(yú)進氣(qì)的煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒度及純度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒度控製Pc200~300目(mù)內。
●液漿濃度:控製在10~15%。