承德雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采（cǎi）用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度（dù）大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池（chí）內用氫（qīng）氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回（huí）脫硫塔循（xún）環（huán）使用。雙堿法（fǎ）脫硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰（huī）等其（qí）他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然後離（lí）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（shuǐ），促進SO2不斷被吸收（shōu）溶解（jiě）。具（jù）體反應方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫（liú）後的反應產物進入再生（shēng）池內用另（lìng）一種堿，一般是Ca(OH)2進行（háng）再生，再（zài）生反（fǎn）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（fā）生以（yǐ）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（rán）後將其用泵打入石膏脫水處（chù）理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經（jīng）煙道引風機直接（jiē）進入（rù）脫（tuō）硫塔（tǎ）。脫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（yī）體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴（pēn）淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液（yè）充分接觸吸（xī）收SO2。脫硫塔采用噴嘴式（shì）空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分裂成（chéng）無數小直徑的液滴，其總（zǒng）表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液（yè）相接觸麵積越大，兩相（xiàng）傳質熱反應，效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構，起到效（xiào）率高節能、造價低等優點。脫硫（liú）塔內堿（jiǎn）液霧化吸收（shōu）SO2及（jí）粉塵，生（shēng）成Na2SO3，同時消耗了（le）NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反（fǎn）應，再生出鈉離子並補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵（bèng）打入脫硫（liú）循環吸收SO2。

在脫（tuō）硫塔頂部（bù）裝有除（chú）霧器，經除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶的煙（yān）塵和其他水滴、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（zhǐ）除（chú）霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產物是（shì）石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化（huà）的Na2SO4及粉塵。有（yǒu）潛水泥漿泵從沉澱池排出（chū）處理好，經自（zì）然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有（yǒu）固（gù）體（tǐ）雜質，影響石膏的質量，所（suǒ）以一般以拋（pāo）棄法（fǎ）為高。排出沉澱池漿液可經水（shuǐ）力旋流（liú）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

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應（yīng）速率快，脫硫效（xiào）率高，但脫（tuō）硫的產物Na2SO4很難進行處理，極（jí）易造成（chéng）嚴重的二次汙染問題。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用（yòng）石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶（dài）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（lí）的大量的含水率（lǜ）較低的固體殘（cán）渣被打到渣場進行堆放，溶（róng）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

●脫硫效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實（shí）現脫（tuō）硫劑（jì）的互換（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。

●參與反應（yīng）的是納堿，實際消耗為鈣堿（jiǎn），鈉堿循環利用，且納（nà）堿消耗量小於1%。

●鈉基吸收液對SO2反應速度快（kuài）液氣比低（dī）且脫硫效率高：獨特的塔內（nèi）設計，增加了脫硫液與煙氣的（de）接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫硫效率。

●具有（yǒu）獨特的兩極除渣係統，保證脫硫副產物的含（hán）水率≤10%。渣（zhā）處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施（shī），具有獨特的防堵塞，降（jiàng）低了（le）納堿的消耗（hào）量。

●液氣比（bǐ）小，排煙溫度（dù）高，無需常規工藝中所必須的 GGH係（xì）統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫（tuō）硫液中主（zhǔ）要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、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）生於塔體避免塔內堵塞和（hé）磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成（chéng）本。

●以空（kōng）塔噴淋為脫硫塔（tǎ）結構，運行可靠（kào）性高，事故發生率小，塔阻（zǔ）力低，△P≤600Pa。

離子液堿法脫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（xiào）率高，同時PH值（zhí）高，結垢幾率小，避免吸（xī）收（shōu）劑表麵純化。

●溫度：溫度低（dī）有利於氣液傳質，溶（róng）解SO2，但溫度（dù）低影響反應速度，所以脫硫劑的溫（wēn）度（dù）不是一個獨立的不變因素，取決（jué）於進氣的煙氣溫度。

●石灰粒度及純（chún）度：要（yào）求（qiú）石灰純度≥95%，粒度控製（zhì）Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製在10~15%。