石家莊雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

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，吸收二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶（jīng），造成（chéng）結垢堵塞問題。另一方麵脫（tuō）硫產物（wù）被排入再生（shēng）池內用氫氧化鈣進行還原（yuán）再生，再生出的鈉基脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循（xún）環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿（jiǎn）法（fǎ）煙氣脫硫工藝（yì）同石（shí）灰石/石灰等其他濕法脫硫反應（yīng）機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先（xiān）溶解於吸收（shōu）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（shì）速度控製過程之一。

然後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。具體反應（yīng）方（fāng）程式如下（xià）：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進（jìn）入再生池（chí）內用另（lìng）一種（zhǒng）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（xià），還（hái）會發生以下反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的硫（liú）以亞（yà）硫酸鈣、硫酸（suān）鈣的形式析出，然後將（jiāng）其用泵打入（rù）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。

雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝優勢

●煙氣係統

原煙（yān）氣經煙道（dào）引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構（gòu）。設計空速小（4.0m/s），塔壓力（lì）降小（≤600Pa），脫硫（liú）集中除塵、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

煙氣進入脫硫（liú）塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分（fèn）接（jiē）觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作（zuò）用，分裂成無數小直徑（jìng）的液滴，其總表麵積增大數千倍，使（shǐ）氣液得以充分（fèn）接觸，氣液（yè）相接觸（chù）麵積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因（yīn）此化工生（shēng）產中諸多（duō）單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。脫硫塔內堿液（yè）霧化吸收SO2及粉塵，生成（chéng）Na2SO3，同（tóng）時消耗了NaOH和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。

在脫硫塔頂部裝有除霧器（qì），經除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其（qí）他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。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

脫硫產物（wù）是石（shí）膏（gāo）漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水（shuǐ）泥漿泵從沉澱池排出處理（lǐ）好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固（gù）體雜質，影響石膏的（de）質量，所以一般以拋棄法為高。排出（chū）沉澱池漿液可經水力旋流器（qì），稠厚器增濃提固後，再排至渣場處理。

●關於（yú）二次汙染的（de）解決

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內（nèi）吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很（hěn）難進行處（chù）理，極易造成嚴重的二次汙染問題。采用（yòng）雙堿法（fǎ）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（yǒu）少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打（dǎ）入旋流分離器中進行固液分離（lí），分（fèn）離的大量的含水率較低的固體殘渣（zhā）被打到渣場（chǎng）進行堆放，溶液流回再生池（chí）繼續使用，因（yīn）此不會造成二次汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫（liú）效（xiào）率可達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），且不影（yǐng）響（xiǎng）工藝的運行（háng），不影（yǐng）響脫（tuō）硫效率。

●參（cān）與反應的是納堿，實際消耗（hào）為鈣堿，鈉堿循環利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比（bǐ）低且脫硫效率（lǜ）高：獨特（tè）的塔內設計，增加了脫硫液（yè）與煙氣的接觸（chù）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（xì）統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣（zhā）處理係統自（zì）動化程（chéng）度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特的防堵塞，降低（dī）了（le）納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常（cháng）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、管道、設備緩（huǎn）解腐蝕、衝刷及堵（dǔ）塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再生及脫（tuō）硫沉澱（diàn）均發生於塔體（tǐ）避免塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了（le）運（yùn）行的可靠（kào）性，降（jiàng）低了運（yùn）行成本。

●以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可（kě）靠性高，事故發生率小，塔（tǎ）阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及主要影響因素

●PH值（zhí）：PH值高，SO2吸收速率大（dà），脫硫效率高，同時PH值高，結垢幾率（lǜ）小，避（bì）免吸收劑表麵純化（huà）。

●溫度：溫度低有（yǒu）利於氣液傳質，溶解SO2，但溫度（dù）低影（yǐng）響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個（gè）獨立的（de）不變因素，取決於進氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內（nèi）。

●液漿濃度：控製在10~15%。