發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75201
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法(fǎ)是采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉(nà)基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排(pái)入再生池內用氫氧化(huà)鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔(tǎ)循環(huán)使用。雙(shuāng)堿(jiǎn)法脫硫工藝降低了投資及(jí)運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)同(tóng)石灰石(shí)/石灰等其他濕法脫(tuō)硫(liú)反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中(zhōng)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(wéi)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(duàn)被吸(xī)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(shēng)池內(nèi)用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過(guò)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(xià),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、硫酸鈣的形式析(xī)出,然(rán)後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄(qì)。再生(shēng)的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣(qì)係統
原(yuán)煙氣經煙道引風機(jī)直接進入脫硫塔。脫硫(liú)塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵(chén)、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收係統
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,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴(pēn)嘴(zuǐ)式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴(zuǐ)的霧化作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大數千倍(bèi),使氣(qì)液得以充分(fèn)接觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質(zhì)熱反應,效率越高。因此化工(gōng)生產中諸多單元操作(zuò)中(zhōng)多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉(nà)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(qì)折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固(gù)體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離(lí)。除霧器設置定期衝洗裝置,防(fáng)止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫(tuō)硫產物是石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石(shí)膏漿中含有固體雜質(zhì),影響(xiǎng)石膏的質量,所以一般以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增(zēng)濃(nóng)提固後,再排(pái)至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化(huà)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(liú)的(de)產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙(wū)染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工(gōng)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旋流(liú)分離(lí)器中進行固(gù)液分離,分離的大量的含水率(lǜ)較低(dī)的固(gù)體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。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫(liú)劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影(yǐng)響工藝的運(yùn)行(háng),不影響脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納(nà)堿(jiǎn)消耗(hào)量小於1%。
●鈉(nà)基吸收液對SO2反應速度快液氣(qì)比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接(jiē)觸麵積和接觸(chù)時間,從而提高了脫硫效率。
●具有(yǒu)獨(dú)特(tè)的(de)兩極除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物(wù)的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自(zì)動化程度(dù)高。減(jiǎn)少了員(yuán)工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵(bèng)、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和(hé)維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生(shēng)於塔體避免塔內(nèi)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)為脫硫塔結構,運(yùn)行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑(jì)表麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響(xiǎng)反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立(lì)的不變因素,取決於進(jìn)氣的煙(yān)氣溫度。
●石灰粒度及(jí)純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製(zhì)在10~15%。