發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:10322
雙堿(jiǎn)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(xìng)強,吸收二氧化硫後反應產物溶(róng)解度大,不會造成過飽和(hé)結晶,造成結垢堵塞(sāi)問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生(shēng)出的鈉基脫硫劑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(fèi)用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於(yú)吸收液中,然後(hòu)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(shì)速(sù)度控製過程之一(yī)。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中和反應,生(shēng)成鹽和水,促(cù)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(chǎn)物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,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(zài)氧氣的(de)條件下,還(hái)會發(fā)生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出(chū),然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優(yōu)勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣(qì)於一體,煙氣(qì)升(shēng)至塔頂進入(rù)煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔(tǎ)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(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總(zǒng)表(biǎo)麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸(chù),氣液相接觸(chù)麵積越大,兩相(xiàng)傳質熱反應,效率越高。因此化工生(shēng)產中諸多單元操作中多采用噴(pēn)淋塔結構,起(qǐ)到效(xiào)率高(gāo)節能、造價(jià)低等優點。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收(shōu)SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗(hào)了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔(tǎ)外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打(dǎ)入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流(liú)板碰衝作用,煙氣攜帶的煙(yān)塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被除霧(wù)器捕獲分(fèn)離(lí)。除霧器設置定(dìng)期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫產物是石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥漿(jiāng)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(hán)有固體雜質(zhì),影響石膏的質(zhì)量,所以一般以(yǐ)拋棄(qì)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),再排至渣場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫(liú)的產物Na2SO4很難進(jìn)行處理,極易造成嚴重的二次(cì)汙(wū)染問題。采用雙堿法煙(yān)氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻有少量的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,分離(lí)的大量的含水率較低的固體殘渣被打到(dào)渣場進行堆放,溶液流回再生池繼(jì)續使用,因此(cǐ)不會造成二次汙染(rǎn)。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵(chén)效(xiào)率可達90%以上(shàng)。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)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)效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿(jiǎn),鈉堿循(xún)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(yè)氣比(bǐ)低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了(le)脫硫液與煙氣的接觸麵(miàn)積和接觸時間,從而提高了脫(tuō)硫效率。
●具有獨特(tè)的兩(liǎng)極(jí)除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係(xì)統自(zì)動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨(dú)特抗氧化(huà)措施,具有獨(dú)特的防堵塞,降低了納堿的消(xiāo)耗量。
●液氣比小,排煙溫度高(gāo),無(wú)需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以(yǐ)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(jí)堵塞(sāi),便於設備(bèi)運行和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行(háng)的可靠(kào)性(xìng),降低了(le)運行成本。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫(liú)效率及(jí)主要(yào)影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸(xī)收劑表麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度(dù)低(dī)影(yǐng)響反應速度(dù),所以(yǐ)脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因(yīn)素,取決於進氣的煙氣(qì)溫度。
●石灰(huī)粒度及純度:要求石灰純(chún)度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。