發布(bù)時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75170
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采(cǎi)用鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由於鈉(nà)基脫硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反應(yīng)產物溶解度大,不會造成過飽和結晶(jīng),造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被(bèi)排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的(de)鈉(nà)基脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝(yì)降低了(le)投(tóu)資及運行費(fèi)用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕(shī)法脫硫反(fǎn)應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於(yú)吸收液中,然後離解成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,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(de)反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行(háng)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,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的(de)硫以亞(yà)硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的(de)形式析出,然後將其用泵(bèng)打入石膏脫水處理係統或直(zhí)接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係(xì)統(tǒng)
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)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大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入(rù)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。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其(qí)總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此(cǐ)化工(gōng)生產中諸多單元(yuán)操(cāo)作(zuò)中多采用噴淋塔(tǎ)結(jié)構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿(jiǎn)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(tǎ)外進入再生池(chí)與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫(tuō)硫泵打入(rù)脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝(zhuāng)有除(chú)霧(wù)器,經除(chú)霧器折流板碰(pèng)衝作用(yòng),煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵(dǔ)塞。
●脫硫產(chǎn)物處(chù)理
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧(yǎng)化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理(lǐ)好,經自然蒸(zhēng)發晾幹。由於(yú)石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液(yè)可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處(chù)理。
●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(tǎ)內吸收二氧化(huà)硫(liú)反應速率快,脫硫效率高(gāo),但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理(lǐ),極易造成嚴重的二次汙染問題(tí)。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化(huà)鈉吸收二氧化硫後的產物用(yòng)石灰來再生(shēng),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(gāo)漿液用泵打(dǎ)入(rù)旋流分離(lí)器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體(tǐ)殘渣被打(dǎ)到渣(zhā)場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙(yān)氣脫(tuō)硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以上,除塵(chén)效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰(huī)粉(fěn)、生堿或電石渣),且不影響工藝(yì)的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗(hào)為鈣堿,鈉(nà)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(bǐ)低且(qiě)脫硫效率(lǜ)高(gāo):獨(dú)特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間(jiān),從而提高了脫硫效率。
●具有(yǒu)獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采(cǎi)用(yòng)獨特抗(kàng)氧化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低了納(nà)堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工(gōng)藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過(guò)程中對水泵、管道、設備(bèi)緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再(zài)生及脫硫沉澱均發(fā)生於塔體避免塔內堵塞和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降低了運行成本(běn)。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力(lì)低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效(xiào)率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結垢幾率小,避免(miǎn)吸收劑表麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但(dàn)溫度低影響反應速度,所以脫(tuō)硫劑的(de)溫度不是一個獨(dú)立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度(dù):要求石(shí)灰純度≥95%,粒度(dù)控製Pc200~300目內(nèi)。
●液漿(jiāng)濃度:控製在10~15%。