發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75160
雙堿法脫硫(liú)塔脫硫(liú)工藝(yì)原理
雙(shuāng)堿法(fǎ)是采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基脫硫(liú)劑堿(jiǎn)性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大(dà),不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵(miàn)脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣(gài)進行還原再生,再生出的鈉基(jī)脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙堿法脫硫工藝降低了投資及(jí)運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫(liú)反應機(jī)理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然(rán)後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(shì)(1)為慢反應(yīng),是速度控製過程之一。
然後H+與溶液(yè)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(qì)的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以(yǐ)亞硫酸鈣(gài)、硫酸鈣(gài)的(de)形式析出,然後將其用泵(bèng)打入(rù)石膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放(fàng)、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原(yuán)煙氣經煙(yān)道(dào)引風機直接進(jìn)入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空(kōng)速(sù)小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排(pái)煙氣(qì)於(yú)一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下(xià)噴淋的脫(tuō)硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采(cǎi)用噴嘴式空塔(tǎ)噴淋,由於噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無(wú)數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增大數(shù)千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸麵積(jī)越大,兩相傳質熱反應(yīng),效率越高。因此化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋塔(tǎ)結構,起(qǐ)到效率高節能、造價低等優點(diǎn)。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排(pái)出塔(tǎ)外進入(rù)再生池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再生出(chū)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,經除霧器折流板碰衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離(lí)。除霧器設(shè)置定期衝洗裝(zhuāng)置,防止(zhǐ)除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫(tuō)硫產物是石(shí)膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧(yǎng)化(huà)的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵(bèng)從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於(yú)石(shí)膏漿(jiāng)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(yè)可經水力旋流器,稠厚器(qì)增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染(rǎn)的(de)解決
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快(kuài),脫(tuō)硫效率高,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(wèn)題。采用雙(shuāng)堿法煙氣脫硫(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二(èr)氧化硫後的產物(wù)用石(shí)灰來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中(zhōng),這些摻雜(zá)了少量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分(fèn)離(lí)的大量的含水率(lǜ)較低的固體殘渣被打到渣場(chǎng)進行(háng)堆放,溶液流回再生(shēng)池繼續使用,因此(cǐ)不會(huì)造成(chéng)二次汙染。
雙堿法(fǎ)煙氣脫(tuō)硫工(gōng)藝特點
●脫硫效(xiào)率可達(dá)98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工(gōng)藝的運行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應的(de)是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計(jì),增加(jiā)了脫硫液(yè)與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率(lǜ)。
●具有獨特的兩極除渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處(chù)理(lǐ)係(xì)統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨特抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙(yān)溫度高,無需常(cháng)規工藝中所必須的 GGH係統。
●以(yǐ)NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)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(jiě)腐蝕、衝刷及堵(dǔ)塞,便於設備(bèi)運(yùn)行和維護。
●脫硫劑(jì)的再生及脫硫沉澱均(jun1)發(fā)生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠性,降低了(le)運行成本。
●以(yǐ)空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構,運行可靠性高,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:PH值高,SO2吸(xī)收速率(lǜ)大,脫硫效率(lǜ)高,同時PH值高,結垢(gòu)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,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度(dù)不是一(yī)個獨立的不變因素,取(qǔ)決於(yú)進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿濃度:控製在10~15%。