莆田雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿（jiǎn）法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用（yòng）鈉（nà）基脫硫劑進（jìn）行塔內脫硫（liú），由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應（yīng）產物溶解度大，不會造成（chéng）過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一（yī）方麵脫硫產物被（bèi）排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉（nà）基脫硫劑再被打回（huí）脫硫塔循環使用。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（huī）石（shí）/石灰等其（qí）他濕法脫硫反應機理類（lèi）似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液（yè）中，然後離解（jiě）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），是速度控（kòng）製過程之一。

然後H+與（yǔ）溶液中的（de）OH-中和反應（yīng），生成鹽和水，促（cù）進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如（rú）下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫（liú）後的反應產物（wù）進入再生池內用（yòng）另（lìng）一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存在氧氣的條件下，還（hái）會發生（shēng）以下反應：

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

脫下的硫（liú）以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式（shì）析（xī）出，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（yān）氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣（qì）經煙道引風機（jī）直接進入脫硫塔（tǎ）。脫硫塔以空塔（tǎ）噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔（tǎ）壓力降小（≤600Pa），脫（tuō）硫集（jí）中除塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進（jìn）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逆流式洗滌，氣液（yè）充分接（jiē）觸吸收SO2。脫（tuō）硫塔采用噴嘴式空（kōng）塔噴淋，由於噴（pēn）嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴（dī），其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸（chù），氣液相（xiàng）接觸麵積越大（dà），兩相傳質（zhì）熱反（fǎn）應，效率越高。因此（cǐ）化工生產中諸多單元（yuán）操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（jiǎn）液霧化吸收SO2及粉塵，生（shēng）成Na2SO3，同（tóng）時消耗（hào）了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入（rù）再生（shēng）池與（yǔ）Ca(OH) 2反應，再（zài）生（shēng）出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循（xún）環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有（yǒu）除霧器，經除霧器折流板碰衝作用，煙（yān）氣攜（xié）帶（dài）的煙塵和其他（tā）水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置（zhì）定期衝洗裝置，防（fáng）止除霧器堵塞。

●脫（tuō）硫產物處理

脫硫產物是石膏（gāo）漿，具（jù）體為（wéi）CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於（yú）石膏漿中含有固體（tǐ）雜質，影響石膏的質量，所以（yǐ）一（yī）般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流（liú）器，稠厚（hòu）器增濃提固後，再排至渣場（chǎng）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硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難（nán）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被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入（rù）旋流分離器中進行固液（yè）分（fèn）離，分離的（de）大量的含水率較低的固體殘（cán）渣被打到渣場進（jìn）行堆放，溶（róng）液流回再生池繼續使用，因此不會造成二（èr）次汙染。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝特點（diǎn）

●脫硫效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫劑（jì）的（de）互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫（tuō）硫效率。

●參與（yǔ）反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉（nà）堿循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸（xī）收液對SO2反（fǎn）應速（sù）度（dù）快（kuài）液氣比低且脫硫效率高（gāo）：獨特的塔（tǎ）內設（shè）計，增加了脫硫液與煙氣的（de）接觸麵積和接觸時間（jiān），從而提高了脫硫效率。

●具（jù）有獨特的兩極除（chú）渣係（xì）統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係（xì）統自（zì）動化程度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液中（zhōng）采用獨特抗氧化措施，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）中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫（liú），脫（tuō）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（jí）堵塞，便於設備運行和維（wéi）護。

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

●以空塔噴淋為脫硫塔結構（gòu），運行可靠（kào）性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫（tuō）硫效率及主要影響因素

●PH值（zhí）：PH值高，SO2吸收速（sù）率大，脫硫效率高，同時PH值（zhí）高，結垢幾率（lǜ）小，避免（miǎn）吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利於（yú）氣（qì）液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以（yǐ）脫硫劑的溫度不是一（yī）個獨立的不變因素，取決（jué）於進氣（qì）的煙氣溫度。

●石（shí）灰（huī）粒度及純（chún）度：要求石灰純度≥95%，粒度（dù）控製Pc200~300目（mù）內。

●液漿濃度：控製在10~15%。