發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):75078
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑(jì)進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不(bú)會造成過飽和結(jié)晶,造(zào)成結垢堵塞問題。另一方麵(miàn)脫(tuō)硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生(shēng)出的鈉基脫(tuō)硫劑再被打回脫(tuō)硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝降低了投資及運行費用(yòng)。
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(rán)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(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和(hé)反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具(jù)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內用另一(yī)種堿,一般是Ca(OH)2進行再(zài)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(de)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(liú)酸鈣(gài)、硫酸鈣的形式(shì)析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理(lǐ)係統或直接堆放、拋棄。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
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以空(kōng)塔噴淋結構。設(shè)計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫硫(liú)、排煙氣於一體(tǐ),煙(yān)氣升至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(shēng)起與(yǔ)向(xiàng)下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋(lín),由於噴嘴的霧化作用,分裂成無(wú)數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍(bèi),使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越(yuè)大,兩相(xiàng)傳質熱反應,效率越高。因此化(huà)工生產中諸多單元操作(zuò)中多采用噴淋塔(tǎ)結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內堿液霧化(huà)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(shēng)池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子(zǐ)並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其(qí)他水滴、固體顆粒被除霧器捕(bǔ)獲分離。除霧(wù)器(qì)設置定期衝(chōng)洗裝置,防止除(chú)霧(wù)器(qì)堵塞。
●脫硫產(chǎn)物處理
脫硫產物(wù)是石膏漿(jiāng),具體為CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)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(gù)體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為(wéi)高。排出沉澱池漿液可經(jīng)水力旋流器,稠(chóu)厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙(wū)染(rǎn)的解決(jué)
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫(tuō)硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的(de)產物用石灰來再生,隻有(yǒu)少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這(zhè)些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離(lí),分離的(de)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(shǐ)用,因此不會(huì)造成(chéng)二次汙(wū)染。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除(chú)塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉(fěn)、生堿或電石渣),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麵(miàn)積和接觸時(shí)間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣(zhā)係統,保證脫硫副產物的(de)含(hán)水率(lǜ)≤10%。渣處(chù)理(lǐ)係(xì)統自動化程(chéng)度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵(dǔ)塞,降低(dī)了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必(bì)須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便(biàn)於設備運行(háng)和維護(hù)。
●脫硫劑的再生及脫(tuō)硫沉澱均發生(shēng)於塔體(tǐ)避免(miǎn)塔內堵塞和磨損,提(tí)高了運行的可靠性(xìng),降低了運行成(chéng)本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事(shì)故發(fā)生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效(xiào)率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收速(sù)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(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製(zhì)在10~15%。