發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:74898
雙堿法(fǎ)脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基(jī)脫硫(liú)劑堿性強(qiáng),吸(xī)收二氧化硫後反應(yīng)產物溶(róng)解度大,不會造(zào)成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵(miàn)脫硫(liú)產物被排入再生池內用(yòng)氫氧(yǎng)化(huà)鈣進行還原(yuán)再生,再(zài)生出的鈉基脫硫(liú)劑再被打回脫硫(liú)塔循(xún)環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離(lí)解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(shì)(1)為(wéi)慢反(fǎn)應,是(shì)速度(dù)控製過程之一。
然後H+與溶液中(zhōng)的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體(tǐ)反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫(tuō)硫後(hòu)的反應產(chǎn)物進入再生(shēng)池內(nèi)用另(lìng)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將其用(yòng)泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋(pāo)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
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫(liú)塔。脫硫塔以空(kōng)塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)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(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下(xià)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(yòng)噴嘴式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小(xiǎo)直(zhí)徑的液滴(dī),其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充(chōng)分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質(zhì)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結構,起到效率高節能、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(tuō)硫液排出塔外(wài)進入再(zài)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(dǎ)入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在(zài)脫硫塔頂部裝有除(chú)霧器,經除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙塵和其他水(shuǐ)滴、固(gù)體顆粒被除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再(zài)排至渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙(wū)染的解決
采用氫(qīng)氧化鈉作(zuò)為脫硫劑,在脫硫塔(tǎ)內吸收(shōu)二(èr)氧化硫反應速(sù)率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染(rǎn)問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化(huà)硫(liú)後(hòu)的產物用石灰(huī)來再生,隻有(yǒu)少量的Na2SO4被(bèi)帶入(rù)石膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏(gāo)漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大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(chí)繼續使用,因此不會造成二(èr)次汙染。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫(liú)效率可達98%以上,除塵效(xiào)率可達90%以上。
●可(kě)實(shí)現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效率。
●參與反(fǎn)應(yīng)的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿(jiǎn)循環利用,且(qiě)納堿消耗量小(xiǎo)於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計,增加了脫硫(liú)液與(yǔ)煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高(gāo)。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特(tè)抗氧化措施,具(jù)有獨特的防堵塞,降低了納(nà)堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過(guò)程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行(háng)和維護。
●脫硫劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵(dǔ)塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低(dī)了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△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(biǎo)麵純化。
●溫(wēn)度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響(xiǎng)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(jìn)氣的煙(yān)氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度:要求石(shí)灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。