發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:74856
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫工藝原理
雙堿法是采(cǎi)用鈉基脫硫劑進行塔(tǎ)內脫(tuō)硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收二氧化硫後(hòu)反應產物溶(róng)解度大,不會造成過飽和結晶(jīng),造成結垢堵(dǔ)塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生(shēng)池內(nèi)用氫氧化鈣進行(háng)還原再生,再(zài)生出的鈉基(jī)脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙堿法脫硫工藝降(jiàng)低(dī)了投資(zī)及(jí)運行費(fèi)用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應(yīng),是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和(hé)反應,生成鹽和(hé)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
脫硫後的反應產物進入再生池(chí)內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生(shēng),再生反應過程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的(de)條件下,還會發生以下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打(dǎ)入石膏脫水處理(lǐ)係(xì)統或直接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣(qì)經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔(tǎ)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(yī)體,煙氣升至(zhì)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,由於噴嘴(zuǐ)的霧化(huà)作用(yòng),分裂成無(wú)數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充(chōng)分(fèn)接觸,氣液相(xiàng)接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸(zhū)多單元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(yè)霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應(yīng),再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收(shōu)SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器(qì)折流板(bǎn)碰衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵(chén)和(hé)其他水滴、固體顆粒被除(chú)霧器捕獲(huò)分離(lí)。除霧器設置(zhì)定期衝洗裝置,防止除霧(wù)器(qì)堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理(lǐ)
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛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(tǐ)雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以一般以拋棄法為高。排(pái)出沉澱池漿(jiāng)液可經水力(lì)旋流器(qì),稠(chóu)厚器增濃提固後,再排至渣場處理(lǐ)。
●關於二次汙染的解決(jué)
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,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)難進(jìn)行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些(xiē)摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入(rù)旋(xuán)流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特(tè)點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應(yīng)的是納堿,實際消耗(hào)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(yè)氣比(bǐ)低且脫硫效(xiào)率高:獨特的塔內設計(jì),增加了(le)脫硫液與煙氣的接觸麵(miàn)積和接觸時間,從而提(tí)高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極(jí)除渣係統,保證脫硫(liú)副產物的含水率≤10%。渣處(chù)理係統自動化程(chéng)度高。減少了員工(gōng)的勞動強度。
●脫硫(liú)液(yè)中采用獨(dú)特抗氧化措施,具有獨特的防堵(dǔ)塞,降(jiàng)低了納堿(jiǎn)的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液(yè)中(zhōng)主要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液,在循環過(guò)程中對水泵、管(guǎn)道、設備緩解腐蝕(shí)、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉(chén)澱均發生於(yú)塔體避免塔內堵塞和磨損,提高(gāo)了運行的(de)可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構(gòu),運(yùn)行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿法脫硫效率及主要影響因素(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收(shōu)速率大,脫硫效率高,同時(shí)PH值高(gāo),結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低(dī)有利於(yú)氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度,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目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。