發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):163457
雙(shuāng)堿法脫硫(liú)塔脫硫(liú)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(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產(chǎn)物溶(róng)解度大,不會(huì)造(zào)成過飽和結晶(jīng),造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產(chǎn)物(wù)被排入再生池(chí)內用氫氧化鈣進行還(hái)原再生,再生出(chū)的鈉基(jī)脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)堿法脫(tuō)硫工藝降低了投資及運行費用(yòng)。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理(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(fǎn)應,是速度控製過(guò)程之一。
然後(hòu)H+與溶液中的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(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一(yī)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(de)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(liú)酸(suān)鈣的形式析出,然(rán)後(hòu)將(jiāng)其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再(zài)生的NaOH可以循環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機(jī)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(jiàng)小(≤600Pa),脫(tuō)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(rù)大氣。
●脫(tuō)硫(liú)塔(tǎ)SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋(lín)的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分(fèn)接(jiē)觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表(biǎo)麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液(yè)相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越(yuè)高。因此化工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(jiē)能、造價低等優點。脫硫塔(tǎ)內堿液霧化吸收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(fǎn)應,再生出鈉離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵(bèng)打入脫硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧器,經除霧器折流板(bǎn)碰衝作用,煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石(shí)膏漿(jiāng),具(jù)體為CaSO3、CaSO4還(hái)有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱(diàn)池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石(shí)膏(gāo)漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法(fǎ)為高(gāo)。排出沉澱(diàn)池漿液可經水力旋流器,稠厚(hòu)器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙(wū)染的解決
采用氫氧(yǎng)化鈉(nà)作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔內吸(xī)收二氧化硫反應速率(lǜ)快,脫(tuō)硫效率高,但脫硫(liú)的產物Na2SO4很難(nán)進行處理,極易造成嚴重的二次汙(wū)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(shí)膏漿液中,這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石(shí)膏(gāo)漿(jiāng)液用(yòng)泵(bèng)打入旋(xuán)流分離器中進行固液分離,分離(lí)的大量的含水率(lǜ)較低(dī)的固體(tǐ)殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流(liú)回再生池繼續使用,因此不會造成(chéng)二(èr)次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率可達98%以(yǐ)上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣堿,鈉堿循環利用(yòng),且(qiě)納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速(sù)度快液氣(qì)比低(dī)且脫硫效率高:獨(dú)特(tè)的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的接觸麵積和接觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫(liú)副產物(wù)的含(hán)水率≤10%。渣處理係(xì)統(tǒng)自動化程(chéng)度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具(jù)有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係(xì)統。
●以(yǐ)NaOH(Na2CO3)脫(tuō)硫,脫硫液中主要(yào)為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道(dào)、設備緩解腐蝕、衝(chōng)刷(shuā)及堵塞,便於(yú)設(shè)備運行和維護。
●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(hé)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(tuō)硫(liú)塔結構(gòu),運行可靠性高,事故發生率(lǜ)小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化(huà)。
●溫(wēn)度:溫度(dù)低有利於氣(qì)液傳質,溶解SO2,但溫度低影響(xiǎng)反應速度(dù),所以脫硫劑的(de)溫度不是一個(gè)獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰(huī)粒(lì)度及純度:要(yào)求石(shí)灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製在10~15%。