張家界雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙（shuāng）堿法脫硫塔脫（tuō）硫工藝原理

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

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然（rán）後（hòu）離解成H+和（hé）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（rán）後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸（xī）收溶解。具體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進入再生（shēng）池（chí）內用另一種堿，一般是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（xià）反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形（xíng）式析出，然（rán）後將其用泵打入（rù）石膏脫水處理係統或直接堆放（fàng）、拋棄。再生的（de）NaOH可（kě）以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢（shì）

●煙氣係統

原煙氣經煙道引（yǐn）風機直接進入脫（tuō）硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫（tuō）硫集中除塵、脫硫、排煙（yān）氣於一體，煙氣升至（zhì）塔頂進入煙囪排入大氣（qì）。

●脫硫塔SO2吸收係統（tǒng）

煙氣進入脫硫塔（tǎ）向上（shàng）升起與向下噴淋的脫（tuō）硫塔以（yǐ）逆流式洗滌，氣（qì）液充分接觸吸收SO2。脫（tuō）硫（liú）塔采用噴（pēn）嘴式（shì）空塔噴淋，由於噴嘴（zuǐ）的霧化作用，分裂成無數小（xiǎo）直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸（chù）麵（miàn）積越大，兩相傳（chuán）質熱反應，效率越高。因此化（huà）工生（shēng）產中諸多（duō）單元操（cāo）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（zài）生出（chū）鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入（rù）脫硫循（xún）環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有（yǒu）除霧器，經（jīng）除霧器折流（liú）板碰衝作用，煙氣攜帶的煙（yān）塵和（hé）其他水滴（dī）、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（zhǐ）除霧器堵塞（sāi）。

●脫硫產物處理

脫硫（liú）產（chǎn）物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛（qián）水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中（zhōng）含有固體（tǐ）雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法為高（gāo）。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器增濃提固後（hòu），再（zài）排至渣場（chǎng）處理。

●關（guān）於二次（cì）汙染的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫（liú）劑（jì），在（zài）脫硫塔內吸收（shōu）二氧化（huà）硫反應速率快，脫硫（liú）效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易（yì）造成嚴重的（de）二（èr）次汙染問題。采用雙堿法煙（yān）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（zài）生，隻有少量的Na2SO4被帶入（rù）石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用（yòng）泵打入旋流分離器中進行（háng）固液分離，分離的大量的（de）含水率較低的固（gù）體殘渣被打到渣場進行堆放，溶（róng）液流回再（zài）生池繼續使用（yòng），因此不會造成二次（cì）汙（wū）染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特（tè）點

●脫硫效率可（kě）達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現（xiàn）脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行，不（bú）影響脫硫（liú）效（xiào）率。

●參與反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環（huán）利（lì）用，且（qiě）納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸（xī）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，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了（le）脫硫效率。

●具有（yǒu）獨特的兩極除渣係統，保證脫硫副產物的含水率（lǜ）≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工（gōng）的勞動強度。

●脫硫液中（zhōng）采用獨特抗氧化措（cuò）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（yì）中所（suǒ）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（bèng）、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及（jí）堵塞，便於設（shè）備運行（háng）和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔（tǎ）內堵塞和磨損，提高了運行的可靠（kào）性，降低（dī）了運行成本（běn）。

●以空塔噴淋為脫硫塔（tǎ）結構，運行（háng）可（kě）靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響因素（sù）

●PH值：PH值高，SO2吸收速率（lǜ）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（yè）傳質，溶解SO2，但溫（wēn）度低影響（xiǎng）反應速度，所（suǒ）以脫硫（liú）劑的溫度不是一個獨立的不變因素，取決於進（jìn）氣的煙氣（qì）溫度。

●石灰粒度（dù）及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度（dù）：控製在10~15%。