神農架雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基（jī）脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸（xī）收二氧化（huà）硫後反應（yīng）產（chǎn）物溶（róng）解（jiě）度（dù）大，不會造成過飽和結晶，造（zào）成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出（chū）的鈉基脫（tuō）硫劑再被打回脫（tuō）硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工（gōng）藝同石灰石/石灰等其（qí）他濕法（fǎ）脫硫反應機（jī）理類似，主要反應為煙氣中的（de）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）為慢反應，是速度控製過（guò）程之一。

然後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫（tuō）硫後（hòu）的反應產物進（jìn）入再生池內（nèi）用（yòng）另一種堿，一般是Ca(OH)2進行（háng）再生（shēng），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（gài）的形式析出，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（yān）氣係統

原煙氣經煙道引風機直（zhí）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氣。

●脫（tuō）硫塔SO2吸收係統

煙氣進（jìn）入脫硫塔向上升起與（yǔ）向下噴淋的脫硫塔以逆流式（shì）洗滌，氣液充分（fèn）接觸吸收（shōu）SO2。脫硫塔采用（yòng）噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧（wù）化作用，分裂（liè）成無數小直徑的液滴，其總表麵（miàn）積增大數千倍（bèi），使氣液得以充分接觸（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（dān）元操作中多采用（yòng）噴淋塔結（jié）構，起到效率高節能、造（zào）價低等優點。脫硫塔內堿液霧化（huà）吸收（shōu）SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出（chū）塔外進入再（zài）生池與Ca(OH) 2反（fǎn）應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循（xún）環（huán）脫硫泵打入脫硫（liú）循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折（shé）流板碰衝作用，煙氣攜帶的（de）煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分（fèn）離（lí）。除霧器設置定期衝洗裝置（zhì），防止除霧器堵塞。

●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（chén）。有潛水泥漿泵從沉澱（diàn）池排出處理好（hǎo），經自然蒸（zhēng）發（fā）晾幹。由於石膏漿中含（hán）有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般（bān）以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可（kě）經（jīng）水力旋流器，稠厚器增濃提固後，再排至（zhì）渣場處理。

●關於二次汙（wū）染的解決

采用氫氧化（huà）鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧（yǎng）化硫反應速率快，脫硫（liú）效率高，但脫硫（liú）的產（chǎn）物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次（cì）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（shí）膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分（fèn）離，分離的大量的含水率較低的固體（tǐ）殘渣被打到渣場進行堆放，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（yān）氣脫（tuō）硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以（yǐ）上（shàng），除塵效率可達（dá）90%以上。

●可實現（xiàn）脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行（háng），不影響脫硫效率。

●參與反應的（de）是納堿，實際消耗（hào）為鈣堿，鈉堿循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低（dī）且脫硫效率高：獨特的（de）塔內設計，增（zēng）加了脫（tuō）硫液與煙氣的接觸（chù）麵（miàn）積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係統，保證脫硫（liú）副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。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（le）納堿的消耗量。

●液氣比（bǐ）小（xiǎo），排煙溫度高，無需常規工藝中所（suǒ）必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過（guò）程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設備運行和維護。

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

●以空塔噴淋（lín）為脫硫塔（tǎ）結構，運（yùn）行可靠性高，事故（gù）發（fā）生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響因素

●PH值：PH值（zhí）高，SO2吸收速率大，脫硫效率高，同時PH值高，結垢幾（jǐ）率小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低（dī）有利於氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度（dù），所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不（bú）變因（yīn）素，取（qǔ）決於進氣的煙氣溫度。

●石（shí）灰粒度及純度：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%。