發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:76857
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫(tuō)硫劑(jì)進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成(chéng)過飽(bǎo)和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫(liú)產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生(shēng)出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用(yòng)。雙堿法(fǎ)脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石(shí)灰石/石灰等其他濕法脫(tuō)硫反應機理類似,主要反(fǎn)應為煙氣中的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,是速度控製過程(chéng)之一。
然後H+與(yǔ)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(fāng)程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池(chí)內用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如下:
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(fàng)、拋棄。再生(shēng)的NaOH可以循(xún)環使用。
雙(shuāng)堿法煙氣脫硫工藝優(yōu)勢
●煙氣係統(tǒng)
原煙氣經煙道引風機直接(jiē)進入脫硫塔(tǎ)。脫硫(liú)塔以空(kōng)塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵(chén)、脫硫、排煙氣於一(yī)體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入(rù)大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起(qǐ)與向下噴(pēn)淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用(yòng)噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數(shù)小直徑的液滴,其總(zǒng)表麵積增大數千倍(bèi),使氣液得以充分接觸,氣(qì)液相接觸麵積越大(dà),兩相(xiàng)傳質熱反應,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(gòu),起到(dào)效率高節能、造價低等優點。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(liú)液排出塔外進入(rù)再(zài)生(shēng)池與Ca(OH) 2反應,再生(shēng)出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打(dǎ)入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有(yǒu)除霧器,經除霧器折流板(bǎn)碰(pèng)衝(chōng)作用,煙氣攜帶(dài)的煙塵和其他水(shuǐ)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。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還(hái)有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池(chí)排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有(yǒu)固體雜質,影響石膏(gāo)的質量,所以一般(bān)以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿(jiāng)液可經(jīng)水(shuǐ)力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用(yòng)氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔(tǎ)內吸(xī)收二氧化(huà)硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進(jìn)行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采(cǎi)用雙(shuāng)堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少(shǎo)量的Na2SO4被帶入石(shí)膏(gāo)漿(jiāng)液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石(shí)膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離(lí)器中進行固液分離,分離的大量(liàng)的含(hán)水(shuǐ)率較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行堆(duī)放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次(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(háng),不影響脫硫效率。
●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(hào)量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣(qì)的(de)接觸麵積和接觸(chù)時間,從而(ér)提高了脫硫效(xiào)率。
●具有獨特的兩極除渣係統(tǒng),保證脫硫副產物(wù)的(de)含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減(jiǎn)少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常(cháng)規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在(zài)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(jí)脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體避免(miǎn)塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了(le)運行的可(kě)靠性,降低了運行(háng)成本(běn)。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿(jiǎn)法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收速(sù)率大,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:溫度低有利於(yú)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(lì)的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰(huī)粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液(yè)漿濃度:控製(zhì)在10~15%。