株洲雙（shuāng）堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙（shuāng）堿法脫（tuō）硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是（shì）采（cǎi）用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溶解度（dù）大，不（bú）會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵（miàn）脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生（shēng），再生出的鈉基（jī）脫硫劑（jì）再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投（tóu）資及運行費用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理（lǐ）類似，主要反應為煙（yān）氣中的SO2先溶解（jiě）於吸收液中，然（rán）後（hòu）離解成H+和HSO3-；

SO2(g)===SO2(aq)（1）

SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-；（2）

式（1）為慢反應，是（shì）速度控製過程之一。

然後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促（cù）進SO2不斷（duàn）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（chí）內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進（jìn）行再（zài）生，再生反應過程（chéng）如下（xià）：

Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O

存（cún）在氧氣的條件下（xià），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（suān）鈣的形（xíng）式析出，然後將其用泵打入石膏脫水處理（lǐ）係統或直接（jiē）堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫（tuō）硫塔以空塔噴淋結（jié）構。設計空速小（4.0m/s），塔壓力（lì）降小（≤600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣（qì）升至塔（tǎ）頂（dǐng）進入煙囪排入大氣（qì）。

●脫（tuō）硫塔SO2吸收係（xì）統

煙（yān）氣進（jìn）入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣（qì）液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分裂成無數小（xiǎo）直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因此化工（gōng）生產中諸多單（dān）元操作中多采用噴淋塔結構，起到效率（lǜ）高節能、造（zào）價低等優（yōu）點（diǎn）。脫硫塔內堿液霧化（huà）吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液（yè）排出塔外（wài）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吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧（wù）器，經除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙塵和其他（tā）水（shuǐ）滴、固體顆粒被除霧器（qì）捕獲分離。除霧器設置定（dìng）期衝洗裝置，防止（zhǐ）除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產物（wù）是石（shí）膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分（fèn）被氧化的Na2SO4及（jí）粉塵。有潛（qián）水泥漿泵（bèng）從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏（gāo）漿中含有固體雜質，影響石（shí）膏（gāo）的質（zhì）量，所以（yǐ）一般以拋棄法為高。排出（chū）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（chù）理。

●關於二次汙染的解決

采（cǎi）用氫氧化鈉作為脫硫（liú）劑，在脫（tuō）硫塔內吸收二（èr）氧化硫反應速率快，脫（tuō）硫效率高，但脫硫的（de）產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的（de）二次汙染問題。采用雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化（huà）硫後的產物用石灰來（lái）再生，隻有少量的Na2SO4被帶（dài）入石膏漿液中，這些摻（chān）雜了少量Na2SO4的石（shí）膏漿液用泵打入旋流（liú）分離器中進行固（gù）液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣（zhā）被打到渣場進行（háng）堆放，溶液流回再（zài）生池繼續使用，因此不（bú）會造成（chéng）二次汙染。

雙堿法煙氣脫硫工藝（yì）特（tè）點

●脫硫效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可（kě）實現脫硫劑的互換（huàn）（消石灰粉（fěn）、生堿或（huò）電石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫硫效率。

●參與反應的是納堿，實際消耗（hào）為（wéi）鈣堿，鈉堿（jiǎn）循環利用，且納堿消耗量（liàng）小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣（qì）比低且脫硫效率高（gāo）：獨特的（de）塔內設計，增加了脫硫液（yè）與（yǔ）煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有獨特的兩極除渣係統，保（bǎo）證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理（lǐ）係統（tǒng）自動化程（chéng）度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液中采用（yòng）獨特抗氧化措施，具有獨特的防（fáng）堵塞，降低了納堿的消耗量。

●液氣比小（xiǎo），排煙溫度高，無需常規工藝中所必須的 GGH係統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主（zhǔ）要為NaOH(Na2CO3)水溶（róng）液，在循環過程（chéng）中對水（shuǐ）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（gāo）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，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫（liú）效率及主要影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率（lǜ）大，脫硫效率（lǜ）高，同時PH值高，結垢幾率小，避免吸收（shōu）劑表麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液傳質（zhì），溶解（jiě）SO2，但溫度低影響（xiǎng）反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變因（yīn）素，取決於進氣的煙氣溫度。

●石灰（huī）粒度及純度（dù）：要求石灰純度≥95%，粒度控製（zhì）Pc200~300目內。

●液漿濃（nóng）度：控製在10~15%。