許昌雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法（fǎ）脫（tuō）硫塔脫（tuō）硫工藝原理

雙堿法（fǎ）是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基（jī）脫硫劑堿（jiǎn）性強，吸收（shōu）二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造成過（guò）飽和結晶，造（zào）成結（jié）垢堵塞問題。另一方麵脫硫產（chǎn）物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原（yuán）再生，再生出的鈉基脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降（jiàng）低了投資及運行費用。

雙堿法（fǎ）煙（yān）氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應（yīng）機（jī）理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸（xī）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。

然後H+與溶液中（zhōng）的OH-中和反應，生成（chéng）鹽和水（shuǐ），促進SO2不斷被吸收溶解（jiě）。具體反應方程式如（rú）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（jiǎn），一般是（shì）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（de）條（tiáo）件下，還會發生以下反應：

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

脫下（xià）的硫以亞硫酸鈣、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。

雙堿法煙氣脫硫工藝優（yōu）勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引（yǐn）風（fēng）機直接進入（rù）脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除（chú）塵、脫硫（liú）、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫（liú）塔（tǎ）SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向（xiàng）上升（shēng）起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴（zuǐ）式空塔噴淋（lín），由（yóu）於噴嘴的霧化作用，分裂成無數（shù）小直徑的液滴，其總表（biǎo）麵積增大數（shù）千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效率越（yuè）高。因此化工生產中諸多單元操作中（zhōng）多采用噴淋塔結（jié）構，起到（dào）效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外（wài）進入再生（shēng）池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子（zǐ）並補入Na2CO3（或（huò）NaOH），經循環脫（tuō）硫泵打入脫硫循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除（chú）霧器，經（jīng）除霧器折（shé）流板碰（pèng）衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆（kē）粒被除霧器捕獲（huò）分離。除霧器設置定期衝洗裝置，防止除霧（wù）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（cóng）沉澱（diàn）池排出處理（lǐ）好，經自然蒸發晾幹（gàn）。由於石膏漿中含有固體雜質，影響（xiǎng）石膏的質量，所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經（jīng）水力旋流（liú）器，稠厚器（qì）增（zēng）濃（nóng）提固後，再排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采用（yòng）氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧（yǎng）化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進（jìn）行處理，極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙（shuāng）堿法煙氣脫硫工藝，用氫（qīng）氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用（yòng）石灰（huī）來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏（gāo）漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的（de）石膏漿液用泵（bèng）打（dǎ）入旋流分離器（qì）中進行固（gù）液（yè）分離，分（fèn）離的大量的含水率較低（dī）的固體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液（yè）流回再生池繼續使用，因（yīn）此（cǐ）不會造成二次（cì）汙染。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達（dá）98%以上，除塵效率可達（dá）90%以上。

●可實現脫硫劑的互換（消石灰（huī）粉、生堿或電（diàn）石渣（zhā）），且（qiě）不影響工（gōng）藝的運行，不影響脫硫效率（lǜ）。

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

●鈉基（jī）吸收（shōu）液對SO2反應速度快（kuài）液（yè）氣比低且脫硫效率高：獨（dú）特的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的（de）接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫效（xiào）率。

●具有獨特的（de）兩極除渣係統，保證脫硫（liú）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化措施，具有獨（dú）特的防堵塞，降低（dī）了納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度（dù）高，無需常（cháng）規工藝中所必須（xū）的 GGH係統。

●以（yǐ）NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液（yè）中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管（guǎn）道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設（shè）備運行（háng）和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於（yú）塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運（yùn）行的可（kě）靠（kào）性，降低（dī）了運行成本。

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

離子（zǐ）液堿法脫硫效率（lǜ）及主要影響因素

●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，避免吸收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液傳質，溶解SO2，但溫（wēn）度低影響反應（yīng）速度（dù），所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素，取決（jué）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（mù）內。

●液漿濃度：控（kòng）製在10~15%。