發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75135
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙(shuāng)堿(jiǎn)法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基(jī)脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫(liú)後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造(zào)成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出(chū)的鈉基脫硫劑再被打回(huí)脫(tuō)硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙(yān)氣(qì)脫硫(liú)工藝同石灰石/石(shí)灰等其他濕法脫硫反應機(jī)理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於(yú)吸收液中,然後離解成(chéng)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(zhì)過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和(hé)反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶(róng)解。具(jù)體反應方(fāng)程式如下(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後(hòu)的反應產物(wù)進(jìn)入再生池內用另一種堿,一般是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(fǎn)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(shuāng)堿法煙氣脫硫工(gōng)藝優勢
●煙(yān)氣(qì)係統
原煙氣經煙道引風機直接(jiē)進(jìn)入(rù)脫硫(liú)塔。脫硫塔以空塔(tǎ)噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫(liú)集(jí)中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣(qì)進入脫(tuō)硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,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(zēng)大數千倍,使氣(qì)液(yè)得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反(fǎn)應,效(xiào)率(lǜ)越高。因(yīn)此化工生產中諸多(duō)單元操(cāo)作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價(jià)低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及粉(fěn)塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙(yān)氣攜帶的煙(yān)塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定(dìng)期(qī)衝洗裝置,防止除(chú)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。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質(zhì),影響石膏(gāo)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(lǐ)。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為(wéi)脫硫劑,在脫硫(liú)塔(tǎ)內吸收(shōu)二氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高,但脫(tuō)硫的產物(wù)Na2SO4很難(nán)進行處理,極易造(zào)成嚴(yán)重的二次汙染問題。采(cǎi)用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫後(hòu)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(shǎo)量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流(liú)分離(lí)器中進行固液(yè)分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液(yè)流回再(zài)生池繼續使用,因此不會造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生(shēng)堿或電石渣),且不影響工藝(yì)的運行,不影響脫硫效(xiào)率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環利用,且納(nà)堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫(liú)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(le)脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩極除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自(zì)動(dòng)化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特(tè)抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿的消耗(hào)量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必(bì)須的 GGH係(xì)統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液,在循環過程中對水(shuǐ)泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體(tǐ)避免塔內堵(dǔ)塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,運行可靠性高(gāo),事故(gù)發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率(lǜ)及(jí)主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速(sù)率大,脫硫效率高(gāo),同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫(wēn)度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但(dàn)溫(wēn)度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個(gè)獨立的不變因素,取決於(yú)進氣(qì)的煙氣溫度。
●石(shí)灰(huī)粒度及純度:要(yào)求石灰純度≥95%,粒度(dù)控製Pc200~300目內。
●液漿濃(nóng)度:控製在10~15%。