河北雙堿法脫硫（liú）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（nà）基脫硫（liú）劑進行塔內脫硫，由（yóu）於鈉基脫硫劑堿性強，吸收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（tuō）硫產物被排入再生池內用氫（qīng）氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫（liú）工藝同石灰石/石灰（huī）等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然後離（lí）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（hòu）H+與溶液中（zhōng）的OH-中和反應，生（shēng）成鹽和水，促進SO2不（bú）斷（duàn）被吸收溶（róng）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（wù）進入再生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行（háng）再生，再生反應過程（chéng）如下：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存（cún）在氧氣（qì）的條件下，還會發生以下（xià）反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸（suān）鈣的形式析出，然後將其用泵（bèng）打入（rù）石膏脫水處理（lǐ）係（xì）統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙（shuāng）堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣（qì）係（xì）統

原（yuán）煙氣經煙（yān）道引風（fēng）機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降（jiàng）小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙（yān）氣於一體，煙氣升至（zhì）塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

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（fèn）接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式（shì）空塔噴（pēn）淋，由於（yú）噴嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以（yǐ）充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳（chuán）質熱反應，效率越高（gāo）。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（tuō）硫塔內堿液（yè）霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時（shí）消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外（wài）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、固體顆粒被除霧器捕獲分（fèn）離。除霧（wù）器（qì）設置定期衝（chōng）洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫（tuō）硫產物處理

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還（hái）有部分被氧化（huà）的Na2SO4及（jí）粉塵。有潛水泥漿泵從沉（chén）澱（diàn）池排出處理好，經自（zì）然蒸發晾（liàng）幹。由於（yú）石膏漿中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以（yǐ）一般以拋棄法為高。排出（chū）沉澱（diàn）池漿液可經水力旋流器，稠厚器增濃（nóng）提（tí）固後，再排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采（cǎi）用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔（tǎ）內吸收二氧化硫反應速（sù）率快（kuài），脫硫效（xiào）率（lǜ）高，但（dàn）脫硫的產物Na2SO4很難進（jìn）行處理，極易造成嚴重的二次（cì）汙染問題。采（cǎi）用雙堿法煙氣脫硫工藝，用（yòng）氫氧化鈉吸收二氧化（huà）硫後的產（chǎn）物用石灰來再生，隻有少（shǎo）量的Na2SO4被帶入（rù）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（lí）器中進（jìn）行固液（yè）分離，分離的大量的含水率較低的固體（tǐ）殘渣被打（dǎ）到渣場（chǎng）進行（háng）堆放，溶液流回再生池繼續（xù）使用，因此不會造成（chéng）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%以上。

●可實現脫（tuō）硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運（yùn）行，不影響脫（tuō）硫效（xiào）率。

●參與反（fǎn）應的是納堿，實際消耗為（wéi）鈣堿（jiǎn），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（bǐ）低且脫硫效率高：獨特的塔內（nèi）設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和（hé）接觸時間，從而提（tí）高了（le）脫硫效率。

●具（jù）有獨特的兩極除渣係統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程（chéng）度高。減（jiǎn）少了員工的勞（láo）動（dòng）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（jiàng）低了納堿的消耗量。

●液氣比小，排（pái）煙溫（wēn）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（wéi）NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕（shí）、衝刷及堵塞，便於設備運行和（hé）維護。

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

●以空塔（tǎ）噴淋為脫（tuō）硫塔結構，運（yùn）行可靠性高，事故發（fā）生率小，塔（tǎ）阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效（xiào）率及主（zhǔ）要影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脫硫效率高，同（tóng）時PH值高，結垢幾率（lǜ）小，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨（dú）立的不變因素，取決於進氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及純度：要求（qiú）石（shí）灰純度（dù）≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製在10~15%。