發布時(shí)間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75205
雙堿法脫(tuō)硫塔脫硫工(gōng)藝(yì)原理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉(nà)基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大(dà),不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方麵脫硫產物被排(pái)入再生池內用氫氧化鈣(gài)進(jìn)行還原再生,再生出(chū)的鈉基脫硫劑再被打回(huí)脫(tuō)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(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等(děng)其他濕法脫硫反(fǎn)應(yīng)機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收(shōu)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(màn)反應,是速度控製過程之一(yī)。
然(rán)後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水(shuǐ),促進(jìn)SO2不斷(duàn)被吸收(shōu)溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入(rù)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(chéng)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(tuō)下的硫以亞硫酸鈣、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(jiē)堆放(fàng)、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙(yān)氣係統
原煙氣(qì)經煙道引(yǐn)風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以(yǐ)空塔噴淋結(jié)構。設計空速小(xiǎo)(4.0m/s),塔壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔(tǎ)頂進入煙囪排入大氣。
●脫(tuō)硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充(chōng)分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空(kōng)塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)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(qì)液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越(yuè)高。因此化工生產中(zhōng)諸多(duō)單(dān)元操作中多采用噴淋塔結(jié)構(gòu),起到效率高節能、造價低等(děng)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),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和(hé)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(xǐ)裝(zhuāng)置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石(shí)膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的(de)Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處理好(hǎo),經自然蒸發晾幹。由於石(shí)膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以(yǐ)一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃(nóng)提(tí)固後,再排至渣場處理。
●關(guān)於二次汙染(rǎn)的解決(jué)
采用氫氧化鈉作(zuò)為脫硫劑,在(zài)脫硫(liú)塔內吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫(liú)的產物Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝,用氫氧化鈉吸收二氧(yǎng)化(huà)硫(liú)後的產物用(yòng)石灰來再生,隻有少量(liàng)的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)用泵打入旋(xuán)流分離器中進(jìn)行固液分離,分離的大量的含水率較低(dī)的固(gù)體殘渣被打到渣場(chǎng)進行堆放,溶液流回(huí)再生池(chí)繼續使用,因此(cǐ)不會造成(chéng)二次汙染(rǎn)。
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(xiāo)石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的(de)運行,不影響脫硫(liú)效率(lǜ)。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿(jiǎn)循環利用,且納(nà)堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液(yè)對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時(shí)間,從而(ér)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水率≤10%。渣處理係統自動化(huà)程度高。減少了員工的(de)勞動(dòng)強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措(cuò)施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無(wú)需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液(yè),在循環過程中對水泵、管(guǎn)道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生(shēng)及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運(yùn)行成本。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可(kě)靠性高(gāo),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(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度(dù):溫度低有(yǒu)利於氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但溫度低影(yǐng)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(de)煙氣溫(wēn)度。
●石灰粒度及(jí)純度:要求石(shí)灰純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。