發(fā)布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):111934
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉(nà)基(jī)脫硫劑堿性強,吸收二(èr)氧(yǎng)化硫(liú)後反應產(chǎn)物溶解度大,不會造(zào)成(chéng)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灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先(xiān)溶解於吸收(shōu)液中,然後離解成(chéng)H+和(hé)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(chéng)之一。
然後H+與溶液中的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(hòu)的反應產物進入再生池(chí)內用另一種(zhǒng)堿,一般是(shì)Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞(yà)硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將(jiāng)其用泵打入(rù)石(shí)膏脫水處理係統或直接堆(duī)放、拋棄。再生的NaOH可(kě)以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係(xì)統
原煙氣經煙道引風機直接進(jìn)入脫硫塔。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、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進(jìn)入煙囪排入大(dà)氣。
●脫硫(liú)塔SO2吸收係統
煙氣進入脫(tuō)硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣液充分(fèn)接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數小直徑的液滴,其(qí)總(zǒng)表麵積增大數千倍,使氣液得以(yǐ)充(chōng)分(fèn)接(jiē)觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節(jiē)能、造價低(dī)等優點(diǎn)。脫(tuō)硫塔內堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時(shí)消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液(yè)排出(chū)塔外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂(dǐng)部裝有(yǒu)除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙(yān)氣(qì)攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾(liàng)幹。由於石膏漿中含有固體雜質,影(yǐng)響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水(shuǐ)力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的解(jiě)決
采用氫氧(yǎng)化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二(èr)氧(yǎng)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。采用雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫氧(yǎng)化鈉吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液用(yòng)泵打入旋流分離器中進行固液分離(lí),分離(lí)的大量的(de)含水率較低的固體殘(cán)渣被打(dǎ)到渣場進行堆放,溶液流(liú)回(huí)再生池繼續使用,因此不(bú)會造(zào)成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特(tè)點
●脫硫(liú)效(xiào)率可達(dá)98%以上,除(chú)塵效率可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互換(huàn)(消石灰粉、生(shēng)堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影(yǐng)響(xiǎng)脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,實際消耗為鈣(gài)堿,鈉(nà)堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速(sù)度(dù)快(kuài)液氣比低(dī)且脫硫效率(lǜ)高:獨特的塔內設計,增(zēng)加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的(de)兩極除渣係統,保證脫硫副產(chǎn)物的含(hán)水率≤10%。渣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,具有(yǒu)獨特的防(fáng)堵塞(sāi),降低了納堿的消耗量(liàng)。
●液氣比小(xiǎo),排煙溫度高,無需常規工藝中所必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的(de)再生及脫硫(liú)沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以(yǐ)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。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸(xī)收速率大,脫(tuō)硫效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解(jiě)SO2,但(dàn)溫度低影響反(fǎn)應(yīng)速度,所以脫硫(liú)劑的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%,粒度控製Pc200~300目(mù)內。
●液漿濃度:控製在10~15%。