發布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:111949
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔(tǎ)內脫硫,由於鈉基(jī)脫硫(liú)劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解(jiě)度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另(lìng)一方麵脫硫(liú)產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還(hái)原再生,再生(shēng)出(chū)的(de)鈉基脫硫劑(jì)再被(bèi)打回脫硫塔循環使用。雙(shuāng)堿法脫硫工藝降低(dī)了投資及運行費(fèi)用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他(tā)濕法脫硫反應機理類似,主要反(fǎn)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(rán)後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促(cù)進SO2不斷被(bèi)吸收溶(róng)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,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(qì)的條件下,還會(huì)發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下的(de)硫以亞硫酸(suān)鈣(gài)、硫酸鈣的形式析出,然後將其用泵打入石膏脫水處理係(xì)統(tǒng)或直接堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝優勢(shì)
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接(jiē)進入脫硫塔。脫硫(liú)塔以空塔噴淋結構。設計(jì)空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫(tuō)硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫(tuō)硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋(lín)的脫(tuō)硫塔(tǎ)以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采(cǎi)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(biǎo)麵積增大數千倍,使(shǐ)氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩相傳質熱(rè)反應,效率越高(gāo)。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采(cǎi)用噴淋塔結構,起到效(xiào)率高(gāo)節(jiē)能、造價低等優(yōu)點。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時(shí)消耗了(le)NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與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。
在脫硫塔頂部裝(zhuāng)有除霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣(qì)攜帶的(de)煙塵和(hé)其他水滴、固(gù)體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器(qì)設置定期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫硫產物(wù)處理
脫硫產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛(qián)水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然(rán)蒸發晾(liàng)幹。由於石膏漿中含(hán)有固(gù)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(qì),稠(chóu)厚(hòu)器增濃提固後,再(zài)排至渣場處理。
●關於二次汙染的(de)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速率快,脫(tuō)硫效(xiào)率高,但脫硫的產物Na2SO4很難進(jìn)行處理(lǐ),極易造成嚴重(chóng)的(de)二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生(shēng),隻有少量的Na2SO4被帶入(rù)石膏漿液中,這些摻雜了少(shǎo)量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進(jìn)行堆放,溶液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工藝特點
●脫硫(liú)效率可達98%以上,除塵效率可達90%以(yǐ)上。
●可(kě)實現脫硫(liú)劑的互換(消石灰(huī)粉、生堿或電石渣(zhā)),且不影響工藝的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的(de)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(yīng)速度快液氣比低且脫硫效率高(gāo):獨特的塔內設計,增加了脫硫(liú)液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率≤10%。渣處理係統(tǒng)自動化(huà)程度高。減(jiǎn)少了(le)員工的勞(láo)動強度。
●脫硫液中(zhōng)采用獨特抗(kàng)氧化措施,具(jù)有獨特的防堵塞,降低(dī)了納堿(jiǎn)的消耗量。
●液氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝(yì)中(zhōng)所必須的 GGH係(xì)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(duì)水泵、管道(dào)、設備(bèi)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。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影響因(yīn)素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率(lǜ)大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸收劑表麵純化(huà)。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫(wēn)度低影(yǐng)響反應速度,所以脫(tuō)硫劑的溫度不是(shì)一個獨立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度(dù)及純度:要求石灰純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。