發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75166
雙堿法脫(tuō)硫塔脫硫工(gōng)藝原理(lǐ)
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行(háng)塔內脫硫,由於(yú)鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過(guò)飽和結晶,造成結垢堵塞(sāi)問(wèn)題。另一方麵脫硫(liú)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(nà)基脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。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反應機理類似,主要反應為(wéi)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-中和反應,生(shēng)成鹽和水,促進(jìn)SO2不斷被吸收溶(róng)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(rù)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
存在氧氣的條件下,還會發(fā)生以下反(fǎn)應(yīng):
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(rán)後將其用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(huán)使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙(yān)道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構。設計空速(sù)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(tǐ),煙氣升至塔頂進入(rù)煙囪排(pái)入大氣(qì)。
●脫硫(liú)塔SO2吸收係統
煙氣進入(rù)脫硫塔向上升起與向(xiàng)下噴淋的脫硫塔以逆流式洗(xǐ)滌,氣液充分(fèn)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,分裂成無(wú)數(shù)小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增大數千倍,使氣液得(dé)以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質(zhì)熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中(zhōng)多采用噴淋塔結構,起到效率高節能(néng)、造價低(dī)等優點。脫(tuō)硫(liú)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(jìn)入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打(dǎ)入(rù)脫硫循環吸收SO2。
在脫(tuō)硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆(kē)粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置定期衝洗(xǐ)裝(zhuāng)置,防(fáng)止除霧器堵塞。
●脫硫(liú)產物處理
脫硫產物是石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵從沉(chén)澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石(shí)膏漿中含有固體雜質,影響石膏(gāo)的(de)質(zhì)量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋(xuán)流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決(jué)
采用(yòng)氫氧化(huà)鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫(liú)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題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化硫(liú)後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打(dǎ)入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率(lǜ)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(cǐ)不(bú)會造成二次汙染。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝特點
●脫硫效率(lǜ)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。
●參與反應的是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用(yòng),且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速(sù)度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔(tǎ)內設計,增加了脫硫液與(yǔ)煙氣的接觸麵積(jī)和接觸時間,從而(ér)提高了脫硫效(xiào)率。
●具(jù)有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化(huà)程度高。減少(shǎo)了員(yuán)工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨(dú)特抗氧(yǎng)化措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低了納(nà)堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高,無(wú)需常規工藝中所(suǒ)必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩(huǎn)解腐蝕、衝(chōng)刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫(liú)劑的再生及脫硫(liú)沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可(kě)靠(kào)性,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠(kào)性高,事故發生(shēng)率(lǜ)小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要(yào)影響因素(sù)
●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(yīng)速度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)一(yī)個(gè)獨立的不變因(yīn)素,取決於進氣的煙氣溫(wēn)度。
●石灰(huī)粒度及純度(dù):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%。