北海雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工（gōng）藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行（háng）塔內脫硫，由於（yú）鈉基脫硫劑（jì）堿性強，吸收二（èr）氧化硫（liú）後（hòu）反（fǎn）應產物溶解度大，不會（huì）造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問（wèn）題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫（tuō）硫塔循環使用。雙堿（jiǎn）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（liú）反（fǎn）應機理類（lèi）似，主要反應為煙氣中（zhōng）的SO2先溶解於吸收液中，然後離解（jiě）成H+和（hé）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-中和反應（yīng），生成鹽和水（shuǐ），促（cù）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（shēng）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（cún）在氧（yǎng）氣的條件下，還會發（fā）生以下反應（yīng）：

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

脫下的硫（liú）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（lǐ）係統或直接堆放、拋（pāo）棄。再生的NaOH可以循（xún）環使用。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝優勢

●煙（yān）氣係統（tǒng）

原煙（yān）氣（qì）經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以（yǐ）空塔噴淋結構。設計空（kōng）速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進（jìn）入（rù）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噴淋的脫硫塔以逆流（liú）式洗（xǐ）滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴（zuǐ）的霧化作用，分裂成（chéng）無數小直（zhí）徑的液滴（dī），其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充（chōng）分接觸，氣液相接觸麵（miàn）積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因此化工生產中諸多（duō）單元操作中多采用噴淋塔結構，起到效率高節能（néng）、造價低等優（yōu）點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消（xiāo）耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與（yǔ）Ca(OH) 2反應（yīng），再生出（chū）鈉離子並補（bǔ）入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循（xún）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，煙氣攜帶的煙塵（chén）和其他水滴、固體顆粒被除霧器（qì）捕獲分離。除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（wù）是石膏漿，具體為（wéi）CaSO3、CaSO4還（hái）有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛（qián）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雜質，影響石（shí）膏的質量，所（suǒ）以一般（bān）以拋棄法為高。排出沉澱（diàn）池（chí）漿液可經水力旋（xuán）流器（qì），稠厚器增濃提固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關於二次汙染的解決

采用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（kuài），脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重（chóng）的二次汙染問題（tí）。采用雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生，隻（zhī）有（yǒu）少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石（shí）膏漿液用泵（bèng）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（bèi）打到渣場進行堆放，溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成二（èr）次汙染。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以（yǐ）上（shàng），除塵效率可達90%以上。

●可實現（xiàn）脫（tuō）硫劑的互換（消石灰粉、生（shēng）堿或（huò）電石渣），且不影響工藝的（de）運（yùn）行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納（nà）堿（jiǎn），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：獨特的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸（chù）麵積和接觸時間，從而提高了脫（tuō）硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係統，保證脫（tuō）硫副產物的含水率≤10%。渣處理係（xì）統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液（yè）中采用獨特抗氧化措施，具（jù）有（yǒu）獨特的防堵塞，降低了納堿的（de）消耗（hào）量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道（dào）、設備緩解腐蝕、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生於塔體避免塔內堵塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠性，降低了運（yùn）行成本。

●以空（kōng）塔噴（pēn）淋為脫硫塔結構，運行可靠性（xìng）高，事故發生（shēng）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吸收速率大，脫（tuō）硫效率高，同時PH值高，結（jié）垢幾率小，避免吸收劑表麵純（chún）化。

●溫度：溫（wēn）度低有利於氣（qì）液傳質，溶解SO2，但溫度低（dī）影響（xiǎng）反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個（gè）獨立的不變因素，取決於進（jìn）氣的煙氣溫度。

●石（shí）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（zài）10~15%。