發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75076
雙(shuāng)堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙(shuāng)堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行(háng)塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性(xìng)強,吸收二(èr)氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和(hé)結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排(pái)入再生池內用氫氧(yǎng)化鈣進(jìn)行還原再(zài)生,再(zài)生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝(yì)降低了投資及運行(háng)費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙(yān)氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後(hòu)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,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應(yīng),生成鹽和(hé)水,促進SO2不斷(duàn)被吸收溶解。具體反應方程式如下:
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,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在(zài)氧氣(qì)的條件下,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(suān)鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫(tuō)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(yān)氣(qì)於一體,煙氣升(shēng)至(zhì)塔頂進入煙囪排入大(dà)氣(qì)。
●脫硫塔SO2吸收係(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(xǐ)滌,氣液充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式空(kōng)塔噴(pēn)淋(lín),由(yóu)於噴嘴的霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液得以充分接觸(chù),氣液(yè)相接觸麵(miàn)積越大,兩(liǎng)相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋塔結構,起(qǐ)到效率高(gāo)節能(néng)、造價(jià)低等優(yōu)點。脫硫塔(tǎ)內堿液霧(wù)化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫(tuō)硫液排出塔外進入(rù)再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防止(zhǐ)除霧器堵塞。
●脫硫產(chǎn)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。有潛水(shuǐ)泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以一般以拋棄法為高。排出(chū)沉澱池(chí)漿液(yè)可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫(liú)反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重(chóng)的二次汙染(rǎn)問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝(yì),用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)中,這(zhè)些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離(lí)器中進行固液分離(lí),分離的大(dà)量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續(xù)使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)特點
●脫硫效率(lǜ)可達98%以上,除塵效率(lǜ)可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不(bú)影(yǐng)響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消(xiāo)耗為鈣堿,鈉堿循環利(lì)用,且納堿消(xiāo)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(dú)特的(de)塔內設計,增加了脫硫液(yè)與煙氣的接觸麵積和接觸時間(jiān),從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物(wù)的含(hán)水率≤10%。渣處理係統自(zì)動化程度高。減少了(le)員工的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規(guī)工藝中所(suǒ)必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝(chōng)刷(shuā)及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫(liú)沉澱均發生(shēng)於塔體避免(miǎn)塔(tǎ)內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠(kào)性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性(xìng)高,事故發生率小,塔阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)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。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫度低影響反應速度,所以(yǐ)脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素,取(qǔ)決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰(huī)純(chún)度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。