雲南雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫（tuō）硫（liú）塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用（yòng）鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，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（dù）大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞（sāi）問題。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（chū）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（háng）費用。

雙（shuāng）堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝同石（shí）灰石/石灰等其他濕法脫（tuō）硫反應機理類似，主要反應為煙（yān）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（fǎn）應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反（fǎn）應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應（yīng）產物進（jìn）入再生池內用另一種堿（jiǎn），一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應（yīng）過程如下：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存在（zài）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（tuō）下的硫以亞硫酸鈣、硫（liú）酸（suān）鈣的形式（shì）析出，然後將其用（yòng）泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可（kě）以循環使用。

雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙（yān）道引風機直接（jiē）進入脫硫塔。脫（tuō）硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小（4.0m/s），塔（tǎ）壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升（shēng）至塔頂進入煙（yān）囪排入大氣（qì）。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向上升起與向（xiàng）下（xià）噴淋的脫硫（liú）塔以逆流式洗滌，氣液充分接觸（chù）吸收SO2。脫硫塔采（cǎi）用噴嘴式（shì）空塔噴淋，由於噴（pēn）嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積（jī）增大（dà）數千倍，使氣液（yè）得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效（xiào）率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用（yòng）噴淋塔（tǎ）結構，起到效率高（gāo）節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵（chén），生（shēng）成Na2SO3，同時（shí）消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再（zài）生（shēng）池與Ca(OH) 2反應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經（jīng）循環脫硫泵打（dǎ）入脫硫（liú）循環吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折流板碰（pèng）衝（chōng）作用，煙氣攜帶（dài）的煙塵和其（qí）他水滴（dī）、固體顆粒被（bèi）除霧器捕獲分離。除霧器設置定期（qī）衝洗裝置（zhì），防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產（chǎn）物是石膏漿，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（cóng）沉澱池排出處理好，經自（zì）然蒸發晾（liàng）幹。由於石膏漿中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以（yǐ）拋棄（qì）法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器增濃提固後，再（zài）排至渣場處理。

●關於二次（cì）汙染的解決

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，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次汙（wū）染問題。采用雙堿法煙氣（qì）脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫（liú）後的產物用石灰來再（zài）生，隻有（yǒu）少量的Na2SO4被帶（dài）入石（shí）膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋（xuán）流分離器中進行（háng）固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行（háng）堆放，溶液流回再生池繼續（xù）使用，因此不會造成二次汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫（liú）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（liàng）小於1%。

●鈉基吸（xī）收液對SO2反應速度快液氣比低且脫（tuō）硫效率高：獨特的塔內設（shè）計（jì），增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫（liú）效率（lǜ）。

●具有獨特的兩極除渣係統，保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員（yuán）工的勞（láo）動強度。

●脫硫液中采用獨特（tè）抗（kàng）氧化措施，具有獨特的防堵塞，降低了納（nà）堿的（de）消耗（hào）量。

●液氣比小，排煙（yān）溫（wēn）度高，無需常規工藝（yì）中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道（dào）、設（shè）備（bèi）緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備（bèi）運行和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫沉澱（diàn）均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降（jiàng）低了運行成本。

●以（yǐ）空（kōng）塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性（xìng）高，事故發生率小，塔阻（zǔ）力低，△P≤600Pa。

離（lí）子液堿法脫硫效率及主要（yào）影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸（xī）收速率大，脫硫效率高，同時PH值高，結（jié）垢幾率小，避免吸收劑表麵純（chún）化。

●溫度：溫度低有利於氣液（yè）傳質，溶（róng）解SO2，但溫度低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度（dù）不是一個獨立的不變因素，取決於進氣（qì）的煙氣溫度。

●石灰粒度（dù）及（jí）純度：要求石灰純度≥95%，粒度控（kòng）製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製（zhì）在10~15%。