四川（chuān）雙堿法脫硫塔（tǎ）脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔（tǎ）脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉（nà）基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫（tuō）硫（liú）劑堿性（xìng）強，吸收二（èr）氧化硫後反應產物溶（róng）解度（dù）大（dà），不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫（liú）產（chǎn）物被排入（rù）再生池（chí）內用氫氧化鈣進行還原（yuán）再生，再生出的（de）鈉基（jī）脫硫劑再被打回脫硫塔（tǎ）循環（huán）使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等（děng）其他濕法脫硫反應機理類（lèi）似，主要反應為（wéi）煙氣中的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（fǎn）應，是速（sù）度控製過（guò）程之（zhī）一。

然（rán）後（hòu）H+與溶液中的OH-中和（hé）反應，生成鹽和水，促（cù）進SO2不斷被吸收溶解。具（jù）體反（fǎn）應方（fāng）程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後（hòu）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（fǎn）應過程如下：

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（hái）會發生以下反應：

Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O

脫下的（de）硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然後將其用（yòng）泵打入（rù）石膏（gāo）脫水處理係統或直接堆（duī）放、拋棄。再生的（de）NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙（yān）道引風機直接進（jìn）入脫硫塔。脫硫塔以空（kōng）塔噴淋結（jié）構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫（tuō）硫、排煙（yān）氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣進入（rù）脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以（yǐ）逆流式洗滌（dí），氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔（tǎ）采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分裂成（chéng）無數小直徑的（de）液滴，其總表麵積增（zēng）大數千（qiān）倍，使氣液得（dé）以充分接觸，氣液相接觸麵積（jī）越大，兩相傳質熱反應（yīng），效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構，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（jí）粉塵（chén），生成Na2SO3，同（tóng）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（bìng）補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循環（huán）吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有（yǒu）除霧器，經除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水滴（dī）、固（gù）體顆粒被除霧器捕獲分（fèn）離（lí）。除霧（wù）器設置定（dìng）期衝洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫（liú）產（chǎn）物是（shì）石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉（fěn）塵。有（yǒu）潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於（yú）石膏漿中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄（qì）法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器（qì）增濃（nóng）提固後，再排至渣場（chǎng）處理。

●關於（yú）二次汙染的解決

采用氫氧化鈉作為脫（tuō）硫劑，在脫硫塔內（nèi）吸（xī）收（shōu）二氧（yǎng）化硫反應（yīng）速率快，脫硫（liú）效率高，但脫（tuō）硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成（chéng）嚴重的二次汙染問（wèn）題。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（yòng）石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液（yè）用泵打入旋流（liú）分離器中進行固液分離，分離的大量的含（hán）水率較低的固體殘渣被打到（dào）渣場進行堆放，溶液流（liú）回再生池（chí）繼續使用，因此（cǐ）不會造成二次（cì）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（kě）實現（xiàn）脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或（huò）電石渣），且不影響工藝的運行，不影（yǐng）響（xiǎng）脫硫效（xiào）率。

●參與反應的是納堿（jiǎn），實際消耗為鈣堿，鈉（nà）堿循環利用，且納堿消（xiāo）耗量小（xiǎo）於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應（yīng）速度快液氣（qì）比低且脫（tuō）硫效率高：獨特的塔內設計，增（zēng）加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間（jiān），從而提高了（le）脫硫效率。

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

●脫硫（liú）液中采用獨特抗氧化措施（shī），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（dù）高，無需常規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫（tuō）硫，脫硫液中（zhōng）主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再生及脫硫（liú）沉（chén）澱均發生於塔體（tǐ）避免塔內堵塞和磨損，提高了（le）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（kě）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（gāo），SO2吸（xī）收速率大，脫硫效率高，同時（shí）PH值高（gāo），結垢幾率小（xiǎo），避（bì）免吸收（shōu）劑表麵純化。

●溫度：溫度低有（yǒu）利於氣液傳（chuán）質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因素，取決（jué）於進氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒（lì）度（dù）控製Pc200~300目內（nèi）。

●液（yè）漿濃度：控製在10~15%。