發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75149
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉基脫(tuō)硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧(yǎng)化硫後反應產物(wù)溶解度大,不(bú)會造成過飽和結晶,造成(chéng)結垢(gòu)堵塞問題。另一方麵(miàn)脫硫產物被排入再生池內用氫氧(yǎng)化鈣進行還原(yuán)再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫(liú)塔循(xún)環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投(tóu)資及運行費用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕(shī)法(fǎ)脫硫反應機理類(lèi)似,主要反(fǎn)應為煙氣中的SO2先溶解(jiě)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(shì)(1)為慢(màn)反應,是速度控製(zhì)過程之(zhī)一。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解(jiě)。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後的反應產物進入(rù)再生池內用另一(yī)種堿,一般是(shì)Ca(OH)2進行再生,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(tuō)下的硫以(yǐ)亞硫酸鈣、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接堆放、拋棄。再生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫(liú)工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣(qì)經煙道引風機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以(yǐ)空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於(yú)一(yī)體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係統
煙氣進入脫硫塔向上升起(qǐ)與向(xiàng)下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴(zuǐ)的霧化作(zuò)用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增(zēng)大數千(qiān)倍,使氣(qì)液得以充分接觸,氣液相接(jiē)觸麵積越大,兩相傳(chuán)質熱反應,效率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單(dān)元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節(jiē)能、造價低等優點。脫硫(liú)塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生(shēng)成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池(chí)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(wù)器折流板碰衝作用,煙氣攜(xié)帶的煙(yān)塵和其他水(shuǐ)滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置(zhì)定(dìng)期衝洗裝置,防止(zhǐ)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。有潛水(shuǐ)泥漿泵從沉(chén)澱(diàn)池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜(zá)質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠(chóu)厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解(jiě)決
采用氫氧化鈉作為(wéi)脫硫劑,在脫(tuō)硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫反應速(sù)率(lǜ)快,脫(tuō)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(tuō)硫(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化硫後的產物用石灰來再(zài)生(shēng),隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿(jiāng)液中,這些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏漿液(yè)用泵打入旋流分(fèn)離器中進行固(gù)液分離,分離的大量的含水率較低的(de)固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池(chí)繼續使用,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(huī)粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反(fǎn)應(yīng)的是納堿,實(shí)際消耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環(huán)利用,且(qiě)納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反(fǎn)應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具(jù)有獨特(tè)的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自動(dòng)化程度高。減少了(le)員工的勞動強度。
●脫硫(liú)液中采(cǎi)用獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消(xiāo)耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工(gōng)藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液,在循(xún)環(huán)過程中對水泵(bèng)、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及(jí)堵塞,便於設備運行和維護(hù)。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行(háng)的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋(lín)為脫硫(liú)塔結構,運行可靠(kào)性高,事(shì)故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫(wēn)度:溫(wēn)度低有(yǒu)利於氣液(yè)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立的不變因素,取決於進(jìn)氣的煙氣(qì)溫度。
●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:控製在10~15%。