發布時間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣(qì):75136
雙堿(jiǎn)法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法是采用(yòng)鈉基脫硫(liú)劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被(bèi)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(bèi)打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工(gōng)藝降低了投資及運(yùn)行費用。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類(lèi)似(sì),主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然(rán)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(fǎn)應,是速度(dù)控(kòng)製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和(hé)反(fǎn)應,生成鹽和(hé)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(tuō)硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生(shēng),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
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打(dǎ)入石膏(gāo)脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循(xún)環(huán)使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓(yā)力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體(tǐ),煙氣升至塔頂(dǐng)進(jìn)入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫(liú)塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以(yǐ)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(lín),由於噴(pēn)嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增大數千(qiān)倍,使氣液得以(yǐ)充分接觸(chù),氣液相接(jiē)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(jié)構,起到效率高(gāo)節能、造價低(dī)等優點。脫硫(liú)塔內堿液霧化(huà)吸(xī)收SO2及粉塵,生成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔(tǎ)外(wài)進入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)應,再生出鈉離子並補入(rù)Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫(liú)循環吸收SO2。
在(zài)脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器,經除(chú)霧(wù)器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧(wù)器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗(xǐ)裝置,防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏(gāo)漿(jiāng),具體為(wéi)CaSO3、CaSO4還有部分被(bèi)氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿(jiāng)泵從(cóng)沉澱(diàn)池排出(chū)處理好(hǎo),經自然蒸發晾幹(gàn)。由於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一(yī)般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器(qì)增濃(nóng)提固後,再排(pái)至渣(zhā)場(chǎng)處理。
●關於二次汙染的解(jiě)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(hěn)難進行(háng)處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙染問題。采用(yòng)雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝,用氫(qīng)氧化鈉吸收二氧化硫(liú)後的產物用石灰來再生,隻有(yǒu)少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液(yè)中,這些(xiē)摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固(gù)液分離,分(fèn)離的大量的含水(shuǐ)率較低的固體(tǐ)殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝特點
●脫硫效(xiào)率可達98%以上,除塵效率可(kě)達90%以上。
●可實(shí)現脫(tuō)硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影(yǐng)響工藝(yì)的運(yùn)行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消(xiāo)耗量小於1%。
●鈉基吸收液對(duì)SO2反應速(sù)度快液氣比低且(qiě)脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積(jī)和接(jiē)觸時間,從(cóng)而提高了(le)脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保(bǎo)證脫(tuō)硫副產(chǎn)物(wù)的含水(shuǐ)率≤10%。渣處理係統自動化程度高(gāo)。減少(shǎo)了員工的勞動強度(dù)。
●脫硫液中采用獨特抗(kàng)氧化措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液(yè)氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所(suǒ)必須(xū)的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要(yào)為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程(chéng)中對水泵、管道、設(shè)備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便(biàn)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,提高了運行的可靠性,降(jiàng)低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高,事故(gù)發生率小,塔阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效(xiào)率及主要影響因素(sù)
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸(xī)收速(sù)率大,脫硫效率高,同時PH值高(gāo),結垢幾率小,避免(miǎn)吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度(dù)低有利於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但溫度低影響反(fǎn)應(yīng)速度,所以脫硫劑的(de)溫度(dù)不是一(yī)個獨立的不變因素,取決於(yú)進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)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%。