發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75070
雙(shuāng)堿法脫硫(liú)塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫(tuō)硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿(jiǎn)性強,吸收(shōu)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。另一方麵脫硫產物被排入(rù)再(zài)生(shēng)池(chí)內用氫氧化鈣進行還原再(zài)生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝(yì)降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝同石灰石/石灰等(děng)其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收液中,然後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應,是速度控製過程之一(yī)。
然後H+與溶液中的(de)OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不(bú)斷被吸(xī)收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫(tuō)硫後的反應產物進入再生(shēng)池內用(yòng)另一種堿,一般(bān)是Ca(OH)2進行再生,再生反應過(guò)程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣(qì)的(de)條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞(yà)硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵(bèng)打入石膏(gāo)脫水處理係統或直(zhí)接堆(duī)放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循(xún)環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫(liú)工藝優勢
●煙氣(qì)係統
原煙氣經煙(yān)道引風機直接進入脫硫(liú)塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至(zhì)塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸(xī)收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向(xiàng)下噴淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋(lín),由於噴(pēn)嘴的霧化作用,分裂成無數(shù)小直徑的(de)液滴,其總表麵積(jī)增大數(shù)千倍,使氣液(yè)得以充分(fèn)接觸(chù),氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因(yīn)此(cǐ)化工生(shēng)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。脫硫塔內堿液霧化吸收(shōu)SO2及粉塵(chén),生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進(jìn)入(rù)再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出鈉離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫(liú)泵打入脫(tuō)硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂(dǐng)部裝(zhuāng)有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒(lì)被除霧器(qì)捕(bǔ)獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理(lǐ)
脫硫產物(wù)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(pái)出處理好(hǎo),經自然蒸發晾幹。由於石膏(gāo)漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般(bān)以拋棄法為高。排出沉澱池(chí)漿液可經水力旋流器,稠厚器(qì)增濃(nóng)提固後,再排至渣場處理。
●關於二次(cì)汙染的解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫硫(liú)劑,在(zài)脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴(yán)重的二次汙(wū)染問題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些(xiē)摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離(lí)器中進行固(gù)液(yè)分離,分(fèn)離的大量的含水率較低的(de)固體殘渣被打到渣場(chǎng)進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使(shǐ)用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法(fǎ)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(hù)換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納(nà)堿,實際消(xiāo)耗為鈣堿(jiǎn),鈉堿循(xún)環利(lì)用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速(sù)度快液氣比低且脫硫效率高:獨特(tè)的(de)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。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含(hán)水率≤10%。渣(zhā)處理係統自動化程度(dù)高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液(yè)中(zhōng)采用獨特(tè)抗氧化(huà)措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低(dī)了(le)納堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度(dù)高(gāo),無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環(huán)過(guò)程中(zhōng)對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維(wéi)護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降(jiàng)低(dī)了運行成(chéng)本。
●以空(kōng)塔噴淋為脫(tuō)硫塔結構,運行可(kě)靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及(jí)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,避免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度(dù):溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度(dù),所以脫硫劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取(qǔ)決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒度控(kòng)製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。