鄭（zhèng）州雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

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脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解（jiě）度大，不會造（zào）成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣（gài）進行還原（yuán）再生，再生出的鈉基脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法（fǎ）脫硫反應機理（lǐ）類似，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，是速度控製過程之一。

然後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進（jìn）SO2不斷被吸（xī）收（shōu）溶解（jiě）。具體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後（hòu）的反應產物進入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（guò）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（hái）會發生以下反應：

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

脫（tuō）下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然後將其用（yòng）泵打入石膏脫（tuō）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（liú）工藝優勢

●煙氣係統

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

●脫硫（liú）塔（tǎ）SO2吸（xī）收係統

煙氣進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，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因此化（huà）工生產中諸多單元操作（zuò）中多采（cǎi）用噴淋塔結構，起到（dào）效（xiào）率高節能、造價低（dī）等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消（xiāo）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（bǔ）入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循環（huán）吸收SO2。

在脫硫（liú）塔頂部裝有除霧器，經除霧（wù）器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其（qí）他水滴、固體顆粒被除霧器捕（bǔ）獲分離。除霧器設置定期衝（chōng）洗裝置，防止除霧（wù）器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分（fèn）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。由於石膏漿中含（hán）有固（gù）體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法為高。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（huà）硫反應速率（lǜ）快，脫硫效（xiào）率高，但脫硫的（de）產物Na2SO4很難進（jìn）行處理，極易造成嚴重的二（èr）次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧（yǎng）化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液（yè）中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液（yè）用泵打入旋流分（fèn）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（bèi）打到渣場進行堆放，溶液流回再生（shēng）池繼續使用（yòng），因此不會造成二次汙染。

雙堿法煙（yān）氣脫硫工（gōng）藝特點

●脫硫效率可達（dá）98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫劑（jì）的互換（消石灰粉、生堿或電（diàn）石（shí）渣），且（qiě）不影響工藝的（de）運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿（jiǎn）循環（huán）利用，且納堿消耗量小（xiǎo）於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應速（sù）度（dù）快液氣比低且脫硫效率高：獨特的塔內設計（jì），增加了脫（tuō）硫液與煙氣的接（jiē）觸麵積和接觸（chù）時間，從而提（tí）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）的含水率≤10%。渣處理係（xì）統自動化程度高。減少了員（yuán）工的（de）勞動強度。

●脫硫液中采（cǎi）用獨特抗氧化措施，具有（yǒu）獨特的防堵塞，降低了納堿的消耗量。

●液氣比小，排（pái）煙溫度高，無需常（cháng）規工（gōng）藝中所必（bì）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、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護（hù）。

●脫硫劑的再生及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，降低（dī）了運行成本。

●以空塔（tǎ）噴淋為（wéi）脫硫塔結構，運行可靠性高，事（shì）故發生率小（xiǎo），塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響（xiǎng）因素

●PH值（zhí）：PH值（zhí）高，SO2吸收（shōu）速率大，脫硫（liú）效率高（gāo），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（yú）氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反（fǎn）應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素（sù），取（qǔ）決於進氣（qì）的煙氣溫度。

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

●液漿濃度：控製在10~15%。