石嘴山雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙（shuāng）堿法脫（tuō）硫塔脫硫工藝原理

雙堿法（fǎ）是采用鈉基脫硫劑進行塔內（nèi）脫硫，由於鈉（nà）基（jī）脫硫劑（jì）堿性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造（zào）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（yòng）氫氧化鈣進行還原再生，再生出的（de）鈉基脫（tuō）硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫（tuō）硫工藝降低了投（tóu）資及運行（háng）費用。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工（gōng）藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反（fǎn）應機理類似，主要反應為煙氣中的（de）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（shì）速度控製過程之一（yī）。

然後（hòu）H+與溶液中的OH-中和反應，生（shēng）成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應（yīng）產物進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（fā）生以下反應：

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

脫下的硫以亞硫酸（suān）鈣、硫酸鈣的形式析出（chū），然後（hòu）將其用泵打（dǎ）入石膏脫水處理（lǐ）係統或直接（jiē）堆放、拋棄。再生（shēng）的NaOH可以（yǐ）循環使用。

雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔（tǎ）以空塔噴淋結構。設計空速小（xiǎo）（4.0m/s），塔（tǎ）壓（yā）力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於（yú）一體，煙氣升至塔（tǎ）頂進入煙囪排入大（dà）氣（qì）。

●脫硫（liú）塔SO2吸收係統

煙氣（qì）進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔（tǎ）以逆流式洗滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴（pēn）嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積增大（dà）數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩（liǎng）相傳（chuán）質熱反應，效（xiào）率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構，起（qǐ）到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化（huà）吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時（shí）消耗了（le）NaOH和Na2CO3。脫硫（liú）液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應（yīng），再生出鈉離子並（bìng）補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵（bèng）打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫（liú）塔頂部裝有除霧器，經除霧（wù）器折流（liú）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（qī）衝洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理（lǐ）

脫（tuō）硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還（hái）有部分被氧化的Na2SO4及（jí）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（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（shuǐ）力旋流（liú）器，稠厚器（qì）增濃提固後，再排至（zhì）渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采用氫氧化（huà）鈉作為脫硫劑，在脫硫塔（tǎ）內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率（lǜ）高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫（liú）工藝，用（yòng）氫氧化鈉吸收二（èr）氧化硫後的（de）產物（wù）用石灰（huī）來再生，隻（zhī）有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了（le）少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中（zhōng）進行固液分離，分（fèn）離（lí）的大量的含水率較低（dī）的固體殘渣被打到渣（zhā）場進行堆放，溶液流回再（zài）生（shēng）池繼續使用，因此不會造（zào）成二次汙染。

雙堿法煙氣脫硫工（gōng）藝特（tè）點

●脫（tuō）硫效率可達98%以（yǐ）上，除塵效（xiào）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），且不影響工藝的運行，不影響（xiǎng）脫硫效率。

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

●鈉基吸收液對SO2反應速度快（kuài）液氣比低且脫硫效（xiào）率高：獨特的塔內設計，增加了脫硫液（yè）與煙（yān）氣的（de）接觸麵積和接觸時間（jiān），從而提高了脫硫（liú）效率。

●具有獨特的兩（liǎng）極除渣係統，保證脫硫副產（chǎn）物（wù）的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的（de）勞動強度。

●脫硫（liú）液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特（tè）的防堵塞，降低了納（nà）堿的消耗量。

●液氣（qì）比小（xiǎo），排煙溫度（dù）高，無（wú）需常規工藝中所必（bì）須（xū）的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水（shuǐ）溶液，在循環過程中對水泵、管道（dào）、設（shè）備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發（fā）生於塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行（háng）的可靠性，降（jiàng）低了（le）運行成（chéng）本。

●以（yǐ）空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離（lí）子液堿法脫硫效（xiào）率及主要影響因素

●PH值：PH值高（gāo），SO2吸收速（sù）率大，脫硫效率高，同（tóng）時PH值高，結（jié）垢幾（jǐ）率小，避免吸收劑（jì）表麵純化。

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

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

●液（yè）漿濃度：控製在10~15%。