發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:163565
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基(jī)脫硫劑堿(jiǎn)性強,吸收二(èr)氧化硫後反應產(chǎn)物溶解度大,不(bú)會造成(chéng)過飽和(hé)結晶,造成結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物被排入再生(shēng)池內(nèi)用氫氧化鈣進行還原(yuán)再(zài)生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回(huí)脫硫(liú)塔循環使用。雙堿法脫(tuō)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/石灰等其他濕法脫硫反(fǎn)應機理類似,主要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於吸收(shōu)液中(zhōng),然後(hòu)離解成H+和(hé)HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢(màn)反(fǎn)應,是速度控製過(guò)程之一。
然後H+與溶液中(zhōng)的OH-中和(hé)反應,生成鹽和水,促進SO2不斷(duàn)被吸收溶解(jiě)。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反(fǎn)應產(chǎn)物(wù)進入再生池(chí)內用另(lìng)一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過(guò)程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的條(tiáo)件下,還會發生以下(xià)反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下(xià)的硫以亞硫酸鈣、硫酸(suān)鈣的形式析出,然後將其用(yòng)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勢
●煙氣係(xì)統
原(yuán)煙(yān)氣經(jīng)煙道(dào)引風機直接進入脫硫塔。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(dà)氣。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係(xì)統
煙氣進入脫硫塔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(xī)收SO2。脫硫塔采用噴嘴(zuǐ)式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充(chōng)分接(jiē)觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元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(tǎ)內堿液霧化吸(xī)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反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經(jīng)循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中(zhōng)含有固體雜質,影響石膏(gāo)的(de)質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿(jiāng)液可經水(shuǐ)力旋流(liú)器(qì),稠厚器增濃提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於(yú)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(lǜ)快,脫硫(liú)效(xiào)率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫(liú)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旋流分離器中進行(háng)固液分離,分離的大量的含水率較低(dī)的固體殘渣被打(dǎ)到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效(xiào)率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的(de)互換(消石(shí)灰粉、生堿(jiǎn)或電石渣),且不影(yǐng)響工藝的運(yùn)行(háng),不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,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脫硫效率高:獨特的(de)塔(tǎ)內設計(jì),增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間(jiān),從而提高(gāo)了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的兩極除渣係統,保(bǎo)證脫(tuō)硫副產物的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減(jiǎn)少了員工的勞動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨(dú)特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消(xiāo)耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常(cháng)規工藝中所必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫(tuō)硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液(yè),在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便(biàn)於(yú)設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發(fā)生於塔體避免塔(tǎ)內(nèi)堵塞和磨(mó)損,提(tí)高了運(yùn)行的可(kě)靠性,降低了運行成(chéng)本(běn)。
●以空塔噴(pēn)淋為脫硫塔結構,運(yùn)行可靠性高,事(shì)故發生率小,塔阻(zǔ)力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效率(lǜ)及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率(lǜ)高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度(dù):溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反(fǎn)應速度,所以脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨(dú)立的不變因素,取決於進氣的煙氣(qì)溫度。
●石灰(huī)粒(lì)度及純度:要求石灰純(chún)度≥95%,粒度控製(zhì)Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。