發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣(qì):75227
雙堿法脫硫塔脫(tuō)硫(liú)工藝(yì)原理(lǐ)
雙堿(jiǎn)法是采用(yòng)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大,不會造(zào)成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉(nà)基脫硫劑再被打回脫(tuō)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(tuō)硫工藝同石灰石/石(shí)灰等其他濕法脫硫(liú)反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中(zhōng),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,是速度控製過程之(zhī)一(yī)。
然後H+與(yǔ)溶(róng)液(yè)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(fǎn)應(yīng)方(fāng)程式如下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入(rù)再生池內用(yòng)另一(yī)種(zhǒng)堿,一般(bān)是(shì)Ca(OH)2進(jìn)行再生,再(zài)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(zài)氧氣的條件下,還會發(fā)生以下反應(yīng):
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫以亞(yà)硫酸鈣、硫酸鈣的(de)形式析(xī)出,然後將其用(yòng)泵打入石膏脫水處理係統或(huò)直接堆放、拋棄。再(zài)生的NaOH可以(yǐ)循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直(zhí)接進入脫(tuō)硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(xiǎo)(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵、脫(tuō)硫、排煙氣於一(yī)體(tǐ),煙氣升(shēng)至塔頂進入煙囪排入(rù)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淋的脫硫塔以逆(nì)流式洗滌,氣(qì)液充分接觸吸收(shōu)SO2。脫(tuō)硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵(miàn)積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大(dà),兩相傳質熱反應,效(xiào)率(lǜ)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(dào)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再生池與Ca(OH) 2反應,再(zài)生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循(xún)環脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收SO2。
在脫硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器(qì),經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜(xié)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(chǎn)物是石膏漿,具(jù)體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉(fěn)塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中(zhōng)含有固體(tǐ)雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋(pāo)棄法為高。排出(chū)沉澱池漿(jiāng)液(yè)可經水力旋流(liú)器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙染(rǎn)的解(jiě)決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收二氧(yǎng)化硫(liú)反應速率快,脫硫效率高,但(dàn)脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成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(liú)後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中(zhōng),這些摻雜了(le)少量(liàng)Na2SO4的石膏漿(jiāng)液用泵打入旋流(liú)分離器中進行固液分離,分離的大量的(de)含水率較低的固體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(huì)造成二次(cì)汙染。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以上,除(chú)塵效率可達90%以上。
●可實(shí)現脫硫劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響(xiǎng)工藝的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參與(yǔ)反應的是納堿,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反應速度快(kuài)液氣比低且脫硫(liú)效率高:獨特的塔內設計(jì),增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。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統(tǒng),保證脫(tuō)硫副產物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理(lǐ)係統自動化程度高。減少了員(yuán)工的(de)勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧(yǎng)化措施,具有獨特的防(fáng)堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 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(huǎn)解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及脫硫(liú)沉(chén)澱均發生於塔體避免塔(tǎ)內堵塞和磨損(sǔn),提高了運行的可靠性,降低了運行成本。
●以空塔噴淋為脫硫(liú)塔結構,運行可靠(kào)性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子(zǐ)液堿法脫硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫(tuō)硫(liú)效率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化(huà)。
●溫度(dù):溫度低有利於氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影(yǐng)響反應速度,所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不變(biàn)因素(sù),取決於(yú)進氣的(de)煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)及純(chún)度:要(yào)求石灰純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內(nèi)。
●液漿濃度(dù):控製在10~15%。