發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75080
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿(jiǎn)法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫後反(fǎn)應產物溶解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用(yòng)氫氧化(huà)鈣(gài)進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫(tuō)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運行費用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似(sì),主要反應為(wéi)煙氣中的SO2先溶解於吸收(shōu)液中(zhōng),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(wéi)慢反(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶(róng)解。具(jù)體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫(tuō)硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,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(qì)的條件(jiàn)下,還會發生以下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫(liú)酸鈣的(de)形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙(yān)氣經煙道引(yǐn)風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除(chú)塵、脫硫、排煙氣於一體,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(yǔ)向下噴淋的(de)脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣液充(chōng)分(fèn)接觸(chù)吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋(lín),由於噴嘴的(de)霧化(huà)作用,分裂成無數(shù)小直徑的液滴(dī),其總表麵積增大數千倍,使氣液得以(yǐ)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(yīn)此化工生產中(zhōng)諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造(zào)價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環(huán)脫硫泵打入脫(tuō)硫循環吸(xī)收(shōu)SO2。
在脫(tuō)硫(liú)塔頂部裝(zhuāng)有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙(yān)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,防止除霧器堵塞。
●脫硫(liú)產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部(bù)分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處(chù)理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體(tǐ)雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排(pái)出沉澱池漿(jiāng)液可(kě)經水力旋流器,稠厚(hòu)器增濃提固(gù)後,再排至渣場處(chù)理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧(yǎng)化鈉作(zuò)為脫硫劑(jì),在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化(huà)硫反應速(sù)率快,脫硫效(xiào)率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極(jí)易造(zào)成(chéng)嚴(yán)重的二(èr)次汙(wū)染問題。采用雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大(dà)量的含水(shuǐ)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。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影(yǐng)響(xiǎng)工藝的運行,不影(yǐng)響脫硫效率。
●參(cān)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(shōu)液對SO2反應速度快液氣比低且脫(tuō)硫效率高:獨特的塔內(nèi)設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高(gāo)了脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨特(tè)抗氧化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排煙溫(wēn)度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過程中對水(shuǐ)泵、管道、設備緩解腐蝕(shí)、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑(jì)的再生及脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體避免塔內(nèi)堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的可靠性(xìng),降低了運(yùn)行成本。
●以空(kōng)塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離(lí)子液堿(jiǎn)法脫(tuō)硫效(xiào)率及主要影響因素
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸收速率大(dà),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(dī)有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度(dù),所以脫硫劑的溫度不是一個(gè)獨(dú)立的不變因素,取決於進氣(qì)的(de)煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。