發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75148
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理
雙堿法(fǎ)是采用鈉(nà)基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由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(zào)成過飽和結晶,造成結垢(gòu)堵塞問題。另一方(fāng)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(liú)劑再被打回脫硫(liú)塔循環(huán)使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低了投資(zī)及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其(qí)他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於吸收(shōu)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)為慢反應(yīng),是速度控製過(guò)程(chéng)之(zhī)一。
然後H+與溶液(yè)中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸(xī)收(shōu)溶解(jiě)。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內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,再生反應過程如(rú)下:
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
存在氧氣(qì)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,然後將其用泵(bèng)打入石膏脫水(shuǐ)處理係統或直接堆放、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(qì)係統(tǒng)
原煙(yān)氣經煙道引(yǐn)風機直接進入(rù)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(liú)集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂(dǐng)進入煙囪排入大氣。
●脫硫(liú)塔SO2吸(xī)收係統
煙氣(qì)進入(rù)脫(tuō)硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收(shōu)SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵積增(zēng)大數千倍,使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵(miàn)積(jī)越大,兩(liǎng)相傳質熱反應,效率越高。因此化工生(shēng)產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生(shēng)成Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入(rù)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。
在脫硫塔頂部裝有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作(zuò)用,煙氣攜帶的煙塵和(hé)其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分(fèn)離。除霧器設置(zhì)定期(qī)衝洗裝置,防(fáng)止除霧(wù)器堵塞。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫產物是(shì)石(shí)膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵從(cóng)沉澱池排(pái)出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有(yǒu)固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提(tí)固後,再排至渣場處理。
●關於二次(cì)汙染的解(jiě)決
采用氫氧(yǎng)化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸(xī)收二(èr)氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉吸收二氧化硫後的(de)產物用石灰來再生,隻有少(shǎo)量(liàng)的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石(shí)膏漿液(yè)用泵打入旋流分離器(qì)中進行固液分離,分離的大量的含水(shuǐ)率較低的(de)固體(tǐ)殘渣被打到渣場進(jìn)行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因(yīn)此不會造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿(jiǎn)或電(diàn)石渣),且不影響工藝的運(yùn)行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿(jiǎn),鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫(tuō)硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間(jiān),從而提高了脫(tuō)硫(liú)效(xiào)率(lǜ)。
●具(jù)有(yǒu)獨(dú)特的兩極(jí)除渣係(xì)統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處(chù)理係統自動化程度高。減少(shǎo)了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化(huà)措施(shī),具有獨特的防堵塞,降低了納堿的(de)消(xiāo)耗量。
●液氣比小,排煙溫度(dù)高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫(liú)液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設(shè)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(zài)生及脫(tuō)硫沉澱均發生於塔體避(bì)免塔內堵塞和磨損,提高了運行(háng)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(kě)靠性高,事故(gù)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(zhí)高,SO2吸收速率大,脫硫效率高(gāo),同時PH值高,結垢(gòu)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SO2,但溫度低影響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)立的不變因素,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(zhì)Pc200~300目內。
●液漿濃度(dù):控製在10~15%。