發布時間(jiān):2023-07-07 16:49:27 人氣:75248
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內脫硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性(xìng)強(qiáng),吸收二氧化硫後(hòu)反應產物溶解度大,不會(huì)造成過飽和結晶,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(zài)生出的鈉基脫硫劑再被(bèi)打回(huí)脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理(lǐ)類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,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(yīng),是速度控製(zhì)過程之一。
然後H+與溶液(yè)中的OH-中和(hé)反應,生成鹽(yán)和水,促進SO2不(bú)斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式(shì)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種堿,一(yī)般(bān)是Ca(OH)2進行再(zài)生(shēng),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
存在氧氣的條(tiáo)件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸(suān)鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的(de)NaOH可以循(xún)環使用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫(liú)塔以(yǐ)空塔(tǎ)噴淋結構。設計空速小(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(dǐng)進入煙囪排(pái)入大氣。
●脫(tuō)硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔(tǎ)向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流(liú)式洗滌,氣液充分接(jiē)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,分裂成無數小直徑的液滴,其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(rè)反應,效率越(yuè)高。因此(cǐ)化工生產中(zhōng)諸多(duō)單元操作中多(duō)采用噴淋塔結構,起(qǐ)到效率高節能(néng)、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。脫硫液排出塔外進(jìn)入再生(shēng)池與(yǔ)Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵(bèng)打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂(dǐng)部裝有除霧(wù)器,經除霧器折(shé)流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器(qì)捕獲分離。除霧器設置(zhì)定(dìng)期衝洗裝置(zhì),防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理(lǐ)好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含(hán)有固體雜質,影響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋(pāo)棄法為高。排出沉(chén)澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於(yú)二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑(jì),在脫硫(liú)塔內(nèi)吸收二氧化硫(liú)反應速率快,脫硫效率高,但脫硫(liú)的產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極易造成嚴重(chóng)的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫後的產物用石灰來(lái)再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜(zá)了少量Na2SO4的(de)石膏漿液用泵打入旋流分離器中進(jìn)行固液分離,分離的(de)大量的含水率較低的固體殘渣(zhā)被打到渣場進行堆放(fàng),溶(róng)液流回再生池繼(jì)續使用,因(yīn)此不會造成二次汙染。
雙堿法煙(yān)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(tuō)硫劑的互(hù)換(消石灰粉(fěn)、生堿或電石渣),且不影響工藝的運(yùn)行,不影響脫硫效率(lǜ)。
●參與反應的(de)是納堿,實際(jì)消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應速度快(kuài)液(yè)氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了(le)脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副(fù)產物的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了(le)員工的勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用(yòng)獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消(xiāo)耗量。
●液氣(qì)比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液(yè)中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程中對水泵、管道、設(shè)備(bèi)緩解腐蝕、衝刷及堵塞(sāi),便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於(yú)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。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸收劑表麵(miàn)純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質(zhì),溶解SO2,但溫(wēn)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(qiú)石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。