延安雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法（fǎ）脫硫塔脫硫工藝原理（lǐ）

雙堿法是采用鈉基脫硫劑（jì）進行塔內脫（tuō）硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫後反應（yīng）產物溶解度大，不（bú）會（huì）造成過飽（bǎo）和（hé）結晶，造成結（jié）垢堵塞問題。另一（yī）方麵脫硫產物被排入再生池（chí）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（jiǎn）法脫硫工藝降低了投資及（jí）運行費用。

雙堿法煙氣脫（tuō）硫工藝同石灰（huī）石/石灰等其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（fǎn）應，是速度（dù）控製（zhì）過程之一。

然後H+與溶液中（zhōng）的OH-中和（hé）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

脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種堿（jiǎn），一般是Ca(OH)2進行再生（shēng），再生反（fǎn）應（yīng）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（tiáo）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（hòu）將其用泵打入（rù）石膏脫（tuō）水處（chù）理（lǐ）係統或直接（jiē）堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙（shuāng）堿法煙氣脫硫工藝優（yōu）勢

●煙氣係統

原煙氣（qì）經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴（pēn）淋結構（gòu）。設計（jì）空速小（4.0m/s），塔壓（yā）力降小（≤600Pa），脫硫（liú）集中除塵、脫（tuō）硫、排煙氣於一體，煙（yān）氣升至塔頂進（jìn）入（rù）煙囪排入大氣。

●脫（tuō）硫塔（tǎ）SO2吸（xī）收係（xì）統

煙（yān）氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗（xǐ）滌，氣（qì）液充（chōng）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（xiǎo）直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩（liǎng）相傳質熱反應，效率越高。因此化工生產中諸（zhū）多單元（yuán）操作中多采用噴（pēn）淋塔結構，起到效率高節能、造價低等優（yōu）點。脫（tuō）硫塔內堿（jiǎn）液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排（pái）出（chū）塔外進（jìn）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。

在脫硫塔頂部裝有（yǒu）除霧器，經除霧器折流板（bǎn）碰衝作用，煙氣攜帶的（de）煙塵和（hé）其他水滴、固體顆粒被除（chú）霧器捕獲分離。除霧器（qì）設置定期衝洗裝（zhuāng）置，防止除（chú）霧器堵塞。

●脫硫產（chǎn）物處理

脫（tuō）硫產（chǎn）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（diàn）池排出（chū）處（chù）理好，經自（zì）然（rán）蒸發晾（liàng）幹。由於石（shí）膏漿（jiāng）中（zhōng）含（hán）有固體雜（zá）質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄（qì）法（fǎ）為高。排（pái）出沉澱池漿液可經水力旋流器，稠厚器（qì）增濃提固後，再排至渣（zhā）場處理。

●關於二次汙染（rǎn）的解決（jué）

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（gāo），但（dàn）脫硫的產（chǎn）物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴（yán）重的二次汙染問題。采（cǎi）用雙堿法煙氣脫硫工藝，用（yòng）氫氧化鈉吸收（shōu）二氧化硫後的產物用石灰來再（zài）生，隻（zhī）有少量的Na2SO4被帶入石膏漿（jiāng）液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器（qì）中進行固液分（fèn）離，分離的大（dà）量的含水率較低的固（gù）體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液流回再（zài）生（shēng）池繼續使用（yòng），因此不會造成二次汙染。

雙堿法（fǎ）煙氣（qì）脫硫工藝特點

●脫硫（liú）效率可達98%以上，除塵效率可達90%以上。

●可實現脫硫劑的互換（消石灰粉、生堿或電石渣），且不影響工藝的運行，不影響脫硫效率（lǜ）。

●參與（yǔ）反應的是納堿，實際消耗為鈣堿，鈉堿循環（huán）利用，且納堿消耗量小於1%。

●鈉（nà）基吸收液對SO2反應（yīng）速度快液氣（qì）比（bǐ）低（dī）且脫（tuō）硫效率高：獨特（tè）的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間（jiān），從而提高了脫硫效（xiào）率。

●具有獨特（tè）的（de）兩極除渣（zhā）係統，保（bǎo）證脫硫副（fù）產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員工的勞動（dòng）強度。

●脫硫液中采用獨特抗（kàng）氧化措（cuò）施，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（gāo），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（dào）、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維（wéi）護。

●脫硫劑的再生（shēng）及脫（tuō）硫沉（chén）澱均發生（shēng）於塔體避免塔內堵塞（sāi）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（jié）構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力（lì）低，△P≤600Pa。

離子液堿法（fǎ）脫硫效率及主要影（yǐng）響因素

●PH值：PH值（zhí）高，SO2吸收速（sù）率大，脫硫效率高，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（yǒu）利於（yú）氣液傳（chuán）質，溶解SO2，但溫度（dù）低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立的不（bú）變因素，取決於進氣（qì）的煙氣溫度（dù）。

●石灰（huī）粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控製（zhì）Pc200~300目內。

●液（yè）漿濃（nóng）度：控製在10~15%。