發布時間(jiān):2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):163939
雙(shuāng)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(tuō)硫,由於鈉基脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解(jiě)度大,不會造成過飽和(hé)結晶,造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物(wù)被排入再生池(chí)內用(yòng)氫氧化(huà)鈣進行還原再生(shēng),再生出的鈉基脫硫劑再被(bèi)打(dǎ)回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法脫硫(liú)工藝降低(dī)了投資及運行費用。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕(shī)法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣(qì)中(zhōng)的SO2先(xiān)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(yīng),是速(sù)度控(kòng)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SO2不(bú)斷(duàn)被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後(hòu)的反(fǎn)應產物進入再(zài)生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生(shēng)反應過程如下(xià):
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存(cún)在氧氣的(de)條件下(xià),還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然(rán)後將其用泵打(dǎ)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。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫(tuō)硫、排煙氣於一體,煙氣升(shēng)至塔頂進入煙囪排(pái)入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗(xǐ)滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用(yòng)噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣(qì)液相(xiàng)接觸麵積越大,兩相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸(zhū)多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高(gāo)節能、造價(jià)低等優點。脫硫塔內(nèi)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(yè)排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再(zài)生出鈉(nà)離子並補入Na2CO3(或NaOH),經(jīng)循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫(liú)塔頂部裝(zhuāng)有除(chú)霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部(bù)分被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱池排出處理好(hǎo),經自然(rán)蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法(fǎ)為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器(qì),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(cǎi)用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效(xiào)率高,但(dàn)脫(tuō)硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴(yán)重的(de)二次汙染問題。采用雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝,用氫氧化(huà)鈉吸收二氧化硫後的產物用(yòng)石(shí)灰來再生,隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入(rù)石膏漿(jiāng)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,分離的大量的含水率(lǜ)較(jiào)低的固(gù)體殘(cán)渣被打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不(bú)會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率可達98%以上(shàng),除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑(jì)的互換(消石灰粉、生(shēng)堿或電石渣),且(qiě)不影響工藝的運行,不影響脫硫(liú)效(xiào)率。
●參與反(fǎn)應的是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環(huán)利(lì)用(yòng),且納堿消耗量小於(yú)1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特(tè)的塔內設(shè)計,增加了脫硫(liú)液與(yǔ)煙氣的接觸麵(miàn)積和接(jiē)觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係(xì)統,保(bǎo)證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高(gāo)。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣(qì)比(bǐ)小,排煙(yān)溫度高(gāo),無需(xū)常規(guī)工藝中(zhōng)所必須的(de) 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(chōng)刷及堵塞,便於設備運(yùn)行(háng)和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫(liú)沉澱均發生於塔體避(bì)免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿法脫硫效率及主要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速(sù)率(lǜ)大,脫硫效率高,同時(shí)PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收(shōu)劑表麵純(chún)化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一個獨立的(de)不變因素,取決於(yú)進氣的煙(yān)氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃(nóng)度(dù):控製(zhì)在10~15%。