雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸（xī）收二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方（fāng）麵脫硫產物被排入再生池內用氫氧（yǎng）化鈣（gài）進行還原再生，再生出（chū）的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫（tuō）硫工藝降低了投資及運行費用。

雙堿法（fǎ）煙氣（qì）脫硫工藝同石灰（huī）石/石灰等其（qí）他濕法脫硫反（fǎn）應機理類似，主要反（fǎn）應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然後離解成H+和（hé）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（chéng）之一。

然後H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不（bú）斷被吸收溶解。具體反應方程式如（rú）下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫後的反應產物進入再生池內用（yòng）另一（yī）種堿，一般是（shì）Ca(OH)2進行再（zài）生，再生反應過（guò）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

脫下（xià）的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的（de）形式析出，然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋（pāo）棄（qì）。再生（shēng）的NaOH可以循環（huán）使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係統

原煙氣經（jīng）煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設（shè）計空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），脫硫集中除塵（chén）、脫硫、排煙氣於（yú）一體，煙氣（qì）升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收係統

煙氣（qì）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，氣液充分接觸吸收（shōu）SO2。脫硫塔（tǎ）采用噴嘴式空塔噴淋，由於噴嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表麵積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸（chù）麵積（jī）越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因（yīn）此化工生產中諸多單元操作中多采用噴淋塔結構，起（qǐ）到效率高節能（néng）、造價低等優點（diǎn）。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵（chén），生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫（tuō）硫液排出塔外進入再生池與（yǔ）Ca(OH) 2反（fǎn）應，再生出（chū）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（wù）器，經（jīng）除霧器折流板碰衝作用，煙氣攜帶（dài）的（de）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

脫硫產物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還（hái）有部分被氧化（huà）的Na2SO4及（jí）粉塵。有潛（qián）水泥漿泵從沉澱池排出處理好，經自然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有固體雜質，影響石膏的（de）質量，所以一（yī）般以拋棄法為高（gāo）。排出沉（chén）澱池漿液可經水力旋（xuán）流器，稠厚器增濃提（tí）固後，再排至渣場處理。

●關於二次汙染的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫（liú）反應速率快，脫硫效（xiào）率高，但脫硫的產物（wù）Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重（chóng）的二次汙染（rǎn）問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用（yòng）氫氧化鈉吸收二氧化硫（liú）後（hòu）的產物用石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入（rù）石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的（de）石膏漿液用泵打入旋流（liú）分離（lí）器中（zhōng）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行堆（duī）放，溶液（yè）流回再生池繼續使用，因此不會造成二次汙染。

雙堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可（kě）達（dá）98%以（yǐ）上，除塵效率可達90%以上。

●可實現（xiàn）脫硫劑的互（hù）換（huàn）（消石灰粉、生堿或（huò）電石渣），且不影響工藝（yì）的運行，不影（yǐng）響脫硫效率。

●參與反應的是（shì）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（yè）對SO2反應速度快液氣比低且脫硫效率高：獨特（tè）的塔內設計，增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積（jī）和接觸時間，從而提高（gāo）了脫硫效率。

●具有獨特（tè）的兩極除渣係統，保證脫硫副產物的（de）含水率≤10%。渣處理係統自動化程度高。減少了員（yuán）工的勞動強度。

●脫硫（liú）液中（zhōng）采用獨特（tè）抗氧化措施，具有（yǒu）獨特的防（fáng）堵塞，降（jiàng）低了納堿（jiǎn）的消耗量。

●液氣比（bǐ）小，排煙溫度高，無需常規工藝中所必須的 GGH係（xì）統。

●以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中（zhōng）主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道（dào）、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞，便於設備運行和維護。

●脫硫劑的再生及（jí）脫（tuō）硫沉澱均發生於塔體避免（miǎn）塔內（nèi）堵塞和（hé）磨損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了運行成本。

●以空塔噴淋為脫（tuō）硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低（dī），△P≤600Pa。

離子液堿法脫硫效率及（jí）主要影（yǐng）響因素

●PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脫（tuō）硫效率高，同時PH值（zhí）高，結垢（gòu）幾率小（xiǎo），避免吸收（shōu）劑（jì）表麵純化。

●溫度：溫度低有利於氣液（yè）傳質，溶解SO2，但溫（wēn）度低影響反應速度（dù），所以脫硫劑的溫（wēn）度不是一個獨立的不變因素，取決於進氣的（de）煙氣溫度（dù）。

●石灰粒（lì）度及純度：要求（qiú）石灰純度≥95%，粒度控製Pc200~300目內。

●液漿濃度：控製在10~15%。