發布時間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣:10322
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法(fǎ)是采用鈉基脫(tuō)硫劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶(róng)解度大,不會(huì)造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題(tí)。另一方麵脫硫產物被排(pái)入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫(liú)塔(tǎ)循環使用(yòng)。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等(děng)其(qí)他濕(shī)法脫硫反應機理類似,主要(yào)反應為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收(shōu)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(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:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用(yòng)另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生(shēng),再生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在(zài)氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式(shì)析出(chū),然後將其用泵打入(rù)石(shí)膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再(zài)生的(de)NaOH可以循環使用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)優勢
●煙氣係統
原煙氣(qì)經(jīng)煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴(pēn)淋結(jié)構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升起與向下(xià)噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵(miàn)積增大數千倍,使氣(qì)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(gōng)生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)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(shōu)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,再生出(chū)鈉離子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸(xī)收SO2。
在脫(tuō)硫(liú)塔頂部裝有(yǒu)除霧器(qì),經除(chú)霧器折流板碰衝作用(yòng),煙氣(qì)攜帶的(de)煙(yān)塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期(qī)衝洗(xǐ)裝置,防止除霧(wù)器堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理
脫硫產物是石膏漿(jiāng),具(jù)體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及(jí)粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸(zhēng)發晾幹。由於石膏漿(jiāng)中含有固體雜質,影響石膏的質量(liàng),所以一般(bān)以拋棄法為高。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。
●關於二次(cì)汙染的解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反應速率(lǜ)快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的(de)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(yòng)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(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這(zhè)些摻雜了(le)少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較(jiào)低的固體(tǐ)殘渣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(zào)成二(èr)次汙染(rǎn)。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且(qiě)不影響(xiǎng)工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,實際(jì)消耗(hào)為(wéi)鈣(gài)堿,鈉堿循環利(lì)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(qiě)脫硫效率高:獨(dú)特(tè)的塔內設計,增加(jiā)了脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特(tè)的(de)兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處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(tè)抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度(dù)高(gāo),無需常規工藝中所必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要(yào)為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程(chéng)中對(duì)水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運(yùn)行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體(tǐ)避免塔(tǎ)內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高(gāo),事(shì)故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大(dà),脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸(xī)收劑(jì)表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質(zhì),溶(róng)解SO2,但(dàn)溫度低影響(xiǎng)反(fǎn)應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)立的不變(biàn)因素,取決於進(jìn)氣的煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒度及純(chún)度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內(nèi)。
●液漿濃度:控製在10~15%。