發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75261
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫工藝原理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑(jì)堿性強,吸收二氧化硫後反應產物(wù)溶解度大,不會造(zào)成過飽和(hé)結晶,造成結垢堵塞問題。另(lìng)一方麵脫硫產物(wù)被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)法脫硫工藝(yì)降低了投資(zī)及運(yùn)行費用。
雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要反應為煙氣中的SO2先溶解於(yú)吸收液中,然後離解成(chéng)H+和HSO3-;
SO2(g)===SO2(aq)(1)
SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-;(2)
式(1)為慢反應,是(shì)速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的(de)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:
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(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過(guò)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(yǐ)亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石(shí)膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再(zài)生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝優勢(shì)
●煙氣係統(tǒng)
原(yuán)煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙(yān)氣於一(yī)體,煙氣升至(zhì)塔頂進入煙囪排入大(dà)氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上(shàng)升起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)逆流式洗滌,氣液充分接觸(chù)吸收SO2。脫硫塔采用噴(pēn)嘴式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分(fèn)裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相(xiàng)接觸麵積越大,兩相傳質(zhì)熱反應,效率(lǜ)越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫(tuō)硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵(chén),生(shēng)成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應(yīng),再生出(chū)鈉離子並(bìng)補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器,經除霧器(qì)折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器捕獲分離。除霧(wù)器設置定(dìng)期衝洗裝置(zhì),防(fáng)止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具(jù)體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處理(lǐ)好,經(jīng)自然蒸發(fā)晾幹。由於石(shí)膏漿中(zhōng)含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高(gāo)。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固(gù)後(hòu),再排至渣(zhā)場處理。
●關於二次汙(wū)染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,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(chù)理,極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣(qì)脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再生,隻有少量的(de)Na2SO4被帶(dài)入石膏(gāo)漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的(de)石膏漿液(yè)用泵(bèng)打入旋流分離器中進行(háng)固液分離,分離(lí)的大量的含(hán)水率較低的固體殘渣被打到渣場進行(háng)堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此(cǐ)不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效率(lǜ)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(huī)粉、生堿或電石渣(zhā)),且不影(yǐng)響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是(shì)納堿,實際消耗為鈣堿(jiǎn),鈉堿循環利(lì)用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸(xī)收液對SO2反應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(yè)與(yǔ)煙氣的接觸麵積和接觸時間(jiān),從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的(de)兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強(qiáng)度。
●脫硫液中采用獨特抗(kàng)氧(yǎng)化措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納(nà)堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必(bì)須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水(shuǐ)泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)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(fā)生於塔體避免(miǎn)塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成(chéng)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(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效率高,同(tóng)時PH值高,結垢(gòu)幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質,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(de)不(bú)變因素(sù),取決於進氣的煙氣溫(wēn)度。
●石(shí)灰粒度及純度:要求石灰純(chún)度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。