發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:74912
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原(yuán)理
雙(shuāng)堿法是采用鈉(nà)基脫硫劑(jì)進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強(qiáng),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(wèn)題。另一方麵脫硫產物被排入再(zài)生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫(liú)劑再(zài)被打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝降(jiàng)低了投資及(jí)運(yùn)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應機理類似,主要反應(yīng)為(wéi)煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解成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),生成鹽和水,促進SO2不斷被吸(xī)收溶(róng)解。具體反(fǎn)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(zài)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(yǎng)氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其(qí)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。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙(yān)氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴(pēn)淋結構。設(shè)計空速小(4.0m/s),塔壓力(lì)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(cōng)排入大氣。
●脫(tuō)硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔(tǎ)向上升起與向下噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分(fèn)接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液(yè)得以充(chōng)分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高。因此化工(gōng)生產中諸多(duō)單元操作中多(duō)采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等(děng)優點(diǎn)。脫(tuō)硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入(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(chú)霧器,經除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙塵和其他(tā)水滴、固體顆(kē)粒(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物(wù)處理
脫硫產物是石膏漿,具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分(fèn)被氧化的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發(fā)晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法(fǎ)為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應(yīng)速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物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(yǎng)化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻(zhī)有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中(zhōng),這(zhè)些(xiē)摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離(lí)器(qì)中進行固液分離,分離的(de)大量(liàng)的含水率較低的(de)固體殘渣(zhā)被打到渣場進行堆放,溶液流回(huí)再生(shēng)池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工(gōng)藝(yì)特點
●脫硫(liú)效率可達(dá)98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫(tuō)硫劑的互換(消(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的(de)運行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際(jì)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(qiě)脫硫效率高:獨特的塔(tǎ)內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極(jí)除渣係統,保證(zhèng)脫硫副產物的含(hán)水率≤10%。渣處理係統(tǒng)自(zì)動化程度高。減少了(le)員工的勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常(cháng)規工藝中所必(bì)須的 GGH係(xì)統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過(guò)程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行(háng)和(hé)維(wéi)護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內堵塞和(hé)磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效率高(gāo),同時(shí)PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸(xī)收(shōu)劑表(biǎo)麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫度低(dī)影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的溫度不是一(yī)個(gè)獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度(dù)。
●石灰粒度及純度: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%。