發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):75229
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原(yuán)理
雙堿法是(shì)采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後(hòu)反應產物溶解度大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結垢堵塞(sāi)問題(tí)。另一方麵脫(tuō)硫產物被排入再生(shēng)池內(nèi)用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循(xún)環使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)同(tóng)石灰石(shí)/石灰等其他濕法(fǎ)脫(tuō)硫反應機理(lǐ)類似,主要(yào)反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,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。
然(rán)後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,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
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再(zài)生,再生反(fǎn)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)的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然後將其用泵打(dǎ)入石膏脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經(jīng)煙道引風機直接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至(zhì)塔(tǎ)頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫(liú)塔以逆流式洗滌(dí),氣液充分接(jiē)觸吸收SO2。脫硫塔(tǎ)采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴(dī),其總表麵積(jī)增大(dà)數千倍,使氣液得(dé)以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳(chuán)質熱反應,效(xiào)率越高。因此化工生(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(diǎn)。脫硫塔內堿液霧化吸(xī)收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和(hé)Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與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(yǒu)除(chú)霧器(qì),經除霧器折(shé)流板碰衝(chōng)作用,煙氣攜帶(dài)的(de)煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期(qī)衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物(wù)是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水(shuǐ)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,影響石(shí)膏的質量(liàng),所以一般以拋棄法(fǎ)為高。排出沉澱池漿液(yè)可經水力旋流器(qì),稠厚器增濃(nóng)提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化(huà)鈉(nà)作為(wéi)脫硫劑,在脫(tuō)硫(liú)塔內吸收二氧化硫反應速率(lǜ)快,脫硫效率高,但脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產(chǎn)物(wù)用石灰來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)中(zhōng),這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大(dà)量的含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(jì)續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特(tè)點
●脫(tuō)硫效率可達(dá)98%以(yǐ)上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫(liú)劑的互(hù)換(消石灰粉、生堿(jiǎn)或(huò)電石渣),且(qiě)不影響工藝的運行,不影響脫硫(liú)效率(lǜ)。
●參與反應(yīng)的是納堿(jiǎn),實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量(liàng)小於1%。
●鈉基吸收(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特(tè)的塔內設計,增加了脫硫液(yè)與煙氣的接(jiē)觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特(tè)的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化(huà)措施,具有(yǒu)獨特的防堵(dǔ)塞,降(jiàng)低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 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、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運(yùn)行和(hé)維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫(liú)沉(chén)澱(diàn)均(jun1)發生於(yú)塔(tǎ)體避免塔內堵塞和(hé)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(yùn)行可靠(kào)性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高(gāo),SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免(miǎn)吸(xī)收(shōu)劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質(zhì),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,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度:要求石灰純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃(nóng)度:控製在10~15%。