發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:163550
雙堿法脫硫(liú)塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是(shì)采用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,不會造成過飽和結晶,造成(chéng)結垢堵塞問題。另一(yī)方麵脫硫(liú)產物被排入再生池內用(yòng)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(zī)及運行費用(yòng)。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,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(wéi)慢反應,是速度控製過(guò)程之一。
然後(hòu)H+與溶液中的OH-中和(hé)反應,生成鹽(yán)和水,促進SO2不(bú)斷被吸收溶解。具體(tǐ)反應方程式如(rú)下:
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
脫硫後(hòu)的反應產物進入(rù)再生池內用另一種堿(jiǎn),一般是Ca(OH)2進行再生,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
存在氧氣的條件下,還會發生以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫(tuō)下的硫以亞硫酸(suān)鈣、硫酸鈣的形(xíng)式析出,然後將(jiāng)其用泵打入石(shí)膏脫水處理係統或直接堆(duī)放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原(yuán)煙氣經煙道引風(fēng)機直接進入脫硫塔(tǎ)。脫硫塔以空塔噴(pēn)淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔(tǎ)壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔頂進入煙(yān)囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收(shōu)係統
煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升(shēng)起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)淋,由於噴嘴的(de)霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的(de)液滴,其總表麵積增大(dà)數千(qiān)倍,使氣液得(dé)以(yǐ)充分(fèn)接觸,氣液相接觸麵積越(yuè)大,兩(liǎng)相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產中諸多單元(yuán)操作中多采用噴淋塔結構,起到效(xiào)率高節能、造價(jià)低(dī)等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收(shōu)SO2及粉塵,生成Na2SO3,同(tóng)時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進(jìn)入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補(bǔ)入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵(bèng)打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除(chú)霧器,經除霧器折流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝洗裝置(zhì),防止除(chú)霧器堵塞。
●脫硫產物處(chù)理
脫硫(liú)產物是石膏漿,具體為CaSO3、CaSO4還有(yǒu)部分(fèn)被氧化(huà)的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於(yú)石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為(wéi)高。排出(chū)沉澱池漿(jiāng)液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再排至渣場處(chù)理。
●關於二(èr)次汙染的(de)解決
采用氫氧化鈉(nà)作為脫硫劑,在(zài)脫硫(liú)塔內吸收二氧化硫(liú)反應速率快,脫硫(liú)效率高(gāo),但(dàn)脫硫的產物(wù)Na2SO4很難進行(háng)處理(lǐ),極易造成嚴重的二次(cì)汙染問題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用氫氧化鈉(nà)吸收(shōu)二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被帶(dài)入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液(yè)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(de)固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再(zài)生池繼續使用,因此不會造成二次汙(wū)染(rǎn)。
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(shí)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。
●參與反應的是納(nà)堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿消耗量小於1%。
●鈉基吸收液(yè)對SO2反應速度快液氣比低且脫硫(liú)效(xiào)率高:獨(dú)特的塔(tǎ)內設計,增加了脫硫液與煙氣的接(jiē)觸麵積和接觸時間,從(cóng)而提高了脫硫效率。
●具有獨特(tè)的兩(liǎng)極除(chú)渣係統,保證脫硫(liú)副產物的含水率≤10%。渣處理係統自動化程度(dù)高(gāo)。減少了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
●脫硫液中采(cǎi)用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的消耗(hào)量。
●液氣比小,排煙溫度高(gāo),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(zài)循環過程中對水泵(bèng)、管道、設(shè)備(bèi)緩解腐蝕、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(yú)塔體避免(miǎn)塔內堵塞和(hé)磨損,提高了運行的可靠(kào)性,降低(dī)了運行成(chéng)本。
●以空塔噴淋為(wéi)脫硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及主要影(yǐng)響(xiǎng)因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避免吸(xī)收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳(chuán)質,溶解SO2,但溫度低影響反(fǎn)應速度,所(suǒ)以脫(tuō)硫劑的溫度不是一個獨立的不變(biàn)因素,取(qǔ)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Pc200~300目內(nèi)。
●液漿濃度(dù):控(kòng)製在10~15%。