昌吉雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法（fǎ）是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫（tuō）硫（liú），由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二（èr）氧（yǎng）化硫後（hòu）反應產物溶解（jiě）度大，不會（huì）造成過飽（bǎo）和結（jié）晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫（tuō）硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進（jìn）行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及（jí）運行費用。

雙（shuāng）堿法煙（yān）氣脫硫工藝同石灰石/石灰等（děng）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（xiān）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（wéi）慢反應，是速度控製過程（chéng）之一。

然（rán）後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不（bú）斷被吸收溶解。具體反應方（fāng）程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進（jìn）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（chéng）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、硫酸鈣的形式析出，然後將其用泵打（dǎ）入石膏（gāo）脫水處（chù）理係統（tǒng）或（huò）直接堆放、拋棄（qì）。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風（fēng）機直接進入脫硫（liú）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），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入（rù）大氣。

●脫硫塔SO2吸收（shōu）係統

煙氣進入脫硫塔向上（shàng）升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。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用（yòng），分裂成無數（shù）小直徑的液滴，其總表（biǎo）麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相（xiàng）傳質熱反應，效率越高。因此化工（gōng）生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構，起到效率高節能、造價低（dī）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。脫硫液排出塔外進（jìn）入再生池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循（xún）環（huán）脫硫泵打入（rù）脫硫循（xún）環吸收SO2。

在脫（tuō）硫（liú）塔頂部裝有除霧器，經除（chú）霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵（chén）和其他水（shuǐ）滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器（qì）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，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥（ní）漿泵從沉澱池排（pái）出處（chù）理好，經自然蒸發（fā）晾幹。由於石膏漿中含有固（gù）體雜（zá）質，影響石膏的質量，所以一般（bān）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（nóng）提（tí）固後（hòu），再排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決（jué）

采用氫（qīng）氧化鈉作為（wéi）脫硫劑，在脫硫塔內吸收二（èr）氧化硫反應（yīng）速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行（háng）處理，極易造成嚴重的二次（cì）汙染問題。采用雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝，用氫（qīng）氧化鈉吸收二氧化硫後的（de）產物用石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被（bèi）帶入石膏漿（jiāng）液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器（qì）中進行固液分離，分離的大（dà）量（liàng）的含水率較低的固體殘（cán）渣被打到渣場進行堆放，溶液流回（huí）再（zài）生池繼續使用，因此（cǐ）不會造成（chéng）二次（cì）汙染。

雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上（shàng）。

●可實現脫（tuō）硫劑的互換（消石灰粉、生（shēng）堿或電石渣），且不影（yǐng）響工藝的運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，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（kuài）液氣比低且脫硫效率高：獨特的（de）塔內設計（jì），增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高（gāo）了脫硫效率。

●具有獨特的兩（liǎng）極除渣係統，保證脫硫副產物的含水（shuǐ）率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了（le）員工（gōng）的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特的防（fáng）堵塞，降低了納堿的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需常規工（gōng）藝中所必（bì）須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液（yè），在循環過程中對水泵、管道、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（yú）塔體避免塔內堵塞和磨損（sǔn），提（tí）高了運（yùn）行的可靠（kào）性，降低了運行成（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。

離子液堿法脫硫效率及主要影響（xiǎng）因素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脫硫效率高，同時PH值（zhí）高，結（jié）垢幾（jǐ）率小，避免吸（xī）收劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利（lì）於氣液傳質，溶（róng）解（jiě）SO2，但溫度低影（yǐng）響反應速度，所以（yǐ）脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因（yīn）素，取決於進氣的（de）煙氣溫度。

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

●液漿濃度：控製在10~15%。