發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75085
雙堿法脫硫塔(tǎ)脫硫工(gōng)藝(yì)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,吸收(shōu)二氧化(huà)硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵(dǔ)塞問題。另一(yī)方麵脫硫產物被排入再生池內用(yòng)氫氧化鈣進行還原再生,再(zài)生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)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/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中的(de)SO2先溶解(jiě)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(màn)反應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和(hé)反(fǎn)應(yīng),生(shēng)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(wù)進入再生池內用另一種(zhǒng)堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再(zài)生(shēng)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(shēng)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(gài)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、拋棄。再生(shēng)的(de)NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫(tuō)硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係(xì)統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向(xiàng)下噴淋(lín)的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用(yòng),分裂成無數小直徑的液滴,其總表(biǎo)麵積增大(dà)數千倍,使氣液(yè)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(yīn)此化工生(shēng)產(chǎn)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(zào)價低等優點(diǎn)。脫硫(liú)塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵(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(chí)與Ca(OH) 2反應,再生出(chū)鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部(bù)裝有除霧器,經除霧器折流(liú)板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除(chú)霧器設置定期衝洗裝置,防(fáng)止除霧器(qì)堵(dǔ)塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部(bù)分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從(cóng)沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體(tǐ)雜質,影響石膏的質量(liàng),所以(yǐ)一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚(hòu)器(qì)增濃提固(gù)後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫(tuō)硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進行(háng)處理,極易造成嚴重的二次汙(wū)染問題。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(wù)用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流(liú)分(fèn)離器中進行固液分離,分離的大量的含(hán)水率(lǜ)較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生(shēng)池繼續使用,因(yīn)此不會造成二(èr)次(cì)汙染。
雙(shuāng)堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝特點
●脫硫效率(lǜ)可達98%以上,除塵(chén)效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的是(shì)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(fǎn)應速(sù)度快液氣比(bǐ)低且脫硫效(xiào)率高:獨特的(de)塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提(tí)高了脫硫(liú)效率。
●具有獨特的兩極除渣係(xì)統(tǒng),保證脫硫(liú)副產物的含水率≤10%。渣(zhā)處理係統自動(dòng)化程度高。減(jiǎn)少(shǎo)了員(yuán)工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工(gōng)藝中所必須的 GGH係統(tǒng)。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中(zhōng)主(zhǔ)要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循(xún)環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷(shuā)及堵塞,便於設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)。
●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(tí)高了運行的可(kě)靠性,降低了運行成本。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率(lǜ)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吸收速率大,脫硫效率(lǜ)高,同時PH值高,結垢幾率小,避(bì)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(dù)低影響(xiǎng)反應速度,所以脫硫劑的溫度不是(shì)一個獨(dú)立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒(lì)度及純度(dù):要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。