發(fā)布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75083
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是(shì)采用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由於鈉基脫(tuō)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(chéng)過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方麵脫硫產物被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打回脫(tuō)硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了(le)投(tóu)資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收液中,然後(hòu)離(lí)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,是速度控製過程之一(yī)。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下(xià):
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產(chǎn)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(fǎn)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(yǎng)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(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣(gài)的形式析出,然後(hòu)將其用泵打入石膏脫水處(chù)理係統或直接(jiē)堆(duī)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(tǒng)
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構(gòu)。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂進入煙囪(cōng)排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫(tuō)硫塔向上(shàng)升起與向下(xià)噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫(liú)塔采用噴嘴式空塔噴淋,由(yóu)於(yú)噴嘴的霧(wù)化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總(zǒng)表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高(gāo)。因此化工(gōng)生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到(dào)效率高節能、造(zào)價低等優點(diǎn)。脫(tuō)硫塔內堿液霧(wù)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(zài)生池與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。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜(xié)帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被(bèi)除霧器捕獲分離。除霧器設置定(dìng)期衝洗裝置,防止除(chú)霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處理
脫(tuō)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(jiāng)泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾(liàng)幹。由於石膏漿中含有固體(tǐ)雜質,影(yǐng)響石膏(gāo)的(de)質(zhì)量,所以一般(bān)以拋棄法(fǎ)為高。排出沉澱(diàn)池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提(tí)固後,再排至渣場處(chù)理。
●關於二次(cì)汙染的解(jiě)決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)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(chéng)嚴重的二次汙(wū)染問(wèn)題(tí)。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液(yè)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(fèn)離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放(fàng),溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二(èr)次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以(yǐ)上,除塵效率(lǜ)可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫劑的互換(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。
●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(hào)量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應(yīng)速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙(yān)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,保證脫硫副產物的含(hán)水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工(gōng)的勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防堵塞,降(jiàng)低了納堿的消耗量。
●液(yè)氣比(bǐ)小,排煙溫度高,無需常規工藝(yì)中所必須的(de) GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)循環過程(chéng)中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及(jí)堵塞,便於設備(bèi)運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內(nèi)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(sù)
●PH值:PH值高,SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小(xiǎo),避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)低有利於氣(qì)液傳質(zhì),溶解SO2,但溫度低影響反應速(sù)度,所(suǒ)以脫硫(liú)劑(jì)的溫度(dù)不是一個獨(dú)立的(de)不變因素,取決於進氣的煙氣(qì)溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控(kòng)製在10~15%。