發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75266
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸(xī)收二氧化硫(liú)後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題(tí)。另一方麵脫硫產物被排入(rù)再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再(zài)生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使(shǐ)用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低了(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(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的(de)SO2先溶解於吸收液中,然(rán)後離解成H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為(wéi)慢反應,是速度控製過(guò)程之一。
然後H+與溶(róng)液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷(duàn)被吸收溶解。具體(tǐ)反應方程(chéng)式如下:
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,一般是Ca(OH)2進行再生,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(cún)在(zài)氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵(bèng)打入(rù)石膏脫水(shuǐ)處理係統或直接堆(duī)放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工(gōng)藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙(yān)道引風機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空(kōng)速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降(jiàng)小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一(yī)體,煙(yān)氣(qì)升至塔頂進入煙囪排(pái)入(rù)大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫(tuō)硫塔向上升起(qǐ)與(yǔ)向下噴淋的脫硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液(yè)充分接觸吸收SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴(pēn)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(bèi),使氣液(yè)得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相(xiàng)傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸(zhū)多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優(yōu)點。脫(tuō)硫塔內(nèi)堿液霧(wù)化吸收SO2及粉塵,生(shēng)成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出(chū)塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離(lí)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(zhuāng)有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除(chú)霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定期衝洗裝置(zhì),防止除霧器堵塞(sāi)。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫產物是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有(yǒu)固體(tǐ)雜質,影響石膏的質(zhì)量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在脫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(jí)易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫(liú)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的石膏漿液用泵打入(rù)旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣(zhā)被打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回再生池(chí)繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫(tuō)硫效率可達(dá)98%以上,除塵效率可達(dá)90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑(jì)的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝的運(yùn)行,不(bú)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,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度(dù)快液氣(qì)比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與(yǔ)煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除(chú)渣係統,保證脫硫副產物的(de)含水率≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化程度高。減少了員工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有(yǒu)獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小(xiǎo),排煙(yān)溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵(bèng)、管道(dào)、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沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運(yùn)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,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率(lǜ)及主要影響因素
●PH值(zhí):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(bì)免吸收(shōu)劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)低有利於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫度低影響反應速度,所(suǒ)以脫硫劑的(de)溫度不是一個獨立的不變(biàn)因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰純度≥95%,粒度(dù)控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。