發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75259
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法(fǎ)是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於(yú)鈉基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反(fǎn)應(yīng)產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成(chéng)結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫產(chǎn)物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生(shēng),再生(shēng)出的鈉基脫硫劑(jì)再(zài)被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投(tóu)資及運行費用。
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,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),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(chéng)之一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽(yán)和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反(fǎn)應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫(liú)後(hòu)的反應產物進入再(zài)生池內(nèi)用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應(yīng)過程如下(xià):
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在(zài)氧氣的條件下,還會發生以下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將其用泵打入石(shí)膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放(fàng)、拋棄。再生的(de)NaOH可(kě)以循環使用。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係(xì)統
原煙氣(qì)經煙道引風機直(zhí)接進入脫硫塔。脫硫塔(tǎ)以空塔噴淋結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣(qì)。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升起(qǐ)與向下(xià)噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗(xǐ)滌,氣液充分接觸吸收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(qì)液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵(miàn)積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高。因(yīn)此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔(tǎ)結構,起到效(xiào)率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外(wài)進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入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(jīng)除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙(yān)氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒(lì)被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理(lǐ)
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分(fèn)被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經(jīng)自然蒸(zhēng)發晾幹。由於石膏漿中含有固體(tǐ)雜質,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,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙(wū)染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑(jì),在脫硫塔(tǎ)內吸收二氧化硫(liú)反(fǎn)應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝(yì),用氫氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入旋流分離器中進行(háng)固液分離,分(fèn)離的大量的含(hán)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(kě)達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣(zhā)),且(qiě)不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿(jiǎn),鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反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(jiān),從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的含水率(lǜ)≤10%。渣處理係(xì)統自動化程度高。減少了員工的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規(guī)工藝中所必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵(bèng)、管道、設備緩解腐(fǔ)蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉(chén)澱均發生於(yú)塔(tǎ)體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發(fā)生率小,塔阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法(fǎ)脫硫效率及主要影響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸收(shōu)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(chún)化。
●溫度(dù):溫度(dù)低有利於氣(qì)液傳質,溶解SO2,但(dàn)溫度低影響反應(yīng)速度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取決於(yú)進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石(shí)灰純度≥95%,粒度控製(zhì)Pc200~300目內。
●液(yè)漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。