發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:75199
雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理(lǐ)
雙堿(jiǎn)法是采(cǎi)用鈉基脫硫(liú)劑進行(háng)塔內(nèi)脫硫,由於鈉基脫(tuō)硫劑堿性強,吸收(shōu)二氧化硫後反應產物溶(róng)解度大,不會造成過飽和結(jié)晶,造成結垢堵塞問題。另一方(fāng)麵脫硫產物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還(hái)原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了(le)投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰(huī)石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主(zhǔ)要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解於吸(xī)收液中,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(fǎn)應,是速度控製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中(zhōng)和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收(shōu)溶解(jiě)。具體反應方程式(shì)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(cún)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
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然後將其用(yòng)泵打入石膏脫水處理係統或直接(jiē)堆放、拋棄(qì)。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣(qì)脫硫工藝(yì)優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引(yǐn)風機直接進(jìn)入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速(sù)小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集(jí)中除塵、脫硫(liú)、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向上升起與(yǔ)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,由於噴嘴的霧化作用,分裂成(chéng)無數小(xiǎo)直徑的液滴,其總表麵(miàn)積增大數千倍,使(shǐ)氣液得(dé)以充分接觸,氣(qì)液相接觸麵積越大,兩(liǎng)相傳質熱反(fǎn)應,效率(lǜ)越高。因此化工生產(chǎn)中諸多(duō)單元操作中多采用噴(pēn)淋塔結構,起到效率高節能、造價低等(děng)優點。脫硫塔內堿(jiǎn)液霧化吸收SO2及粉塵(chén),生成Na2SO3,同時消耗(hào)了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排出塔外進入再生池與Ca(OH) 2反(fǎn)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(zài)脫(tuō)硫塔(tǎ)頂部裝有除霧器,經除霧器折流板碰衝(chōng)作用,煙氣攜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(chōng)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池排出處理好,經自然蒸(zhēng)發晾幹。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(hòu)器增濃提(tí)固後,再排至(zhì)渣場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內吸收(shōu)二氧化硫反(fǎn)應速(sù)率快,脫硫效率高,但脫(tuō)硫的產物Na2SO4很難進行處理(lǐ),極易造成(chéng)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後的產物用石灰(huī)來再生,隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量(liàng)Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行(háng)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行堆放,溶液流回再生(shēng)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(tuō)硫效率可達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(bú)影響工(gōng)藝的運行,不影響(xiǎng)脫(tuō)硫(liú)效率。
●參與反(fǎn)應的是納堿,實際消耗為鈣(gài)堿,鈉堿循環利用,且納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液對SO2反應速度快液氣比低且(qiě)脫硫(liú)效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加(jiā)了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸(chù)時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物(wù)的(de)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氧化措施,具有獨特(tè)的防堵塞,降低了納堿的消耗量。
●液(yè)氣比小,排煙溫度高,無需常規工藝中所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫(tuō)硫液(yè)中主要為NaOH(Na2CO3)水(shuǐ)溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝(chōng)刷(shuā)及堵(dǔ)塞,便於(yú)設備運行和維護。
●脫硫劑(jì)的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避免塔內堵塞(sāi)和磨損,提高了運行的(de)可靠(kào)性,降低了運行成本。
●以空塔(tǎ)噴淋為脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小(xiǎo),塔阻力低(dī),△P≤600Pa。
離子液(yè)堿(jiǎn)法(fǎ)脫硫效率及主要影響因素
●PH值(zhí):PH值高,SO2吸收(shōu)速率大,脫硫效率高,同時PH值高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度(dù)低(dī)影響反應速度,所以脫硫劑(jì)的溫度(dù)不是一個獨(dú)立的不變因素,取決於進氣的煙氣溫度(dù)。
●石灰粒度及純度(dù):要求石灰純度≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃(nóng)度:控製在10~15%。