北海雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

雙堿法脫（tuō）硫（liú）塔脫硫工藝原理

雙堿法是采用鈉基脫（tuō）硫劑進行塔內脫（tuō）硫，由於鈉基脫硫劑堿性強，吸收（shōu）二氧（yǎng）化硫後反應產物溶解度大，不（bú）會造成過飽和（hé）結晶，造成結（jié）垢堵塞問題。另（lìng）一方麵（miàn）脫硫產物被（bèi）排（pái）入（rù）再（zài）生池內用（yòng）氫氧化鈣進行還（hái）原（yuán）再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫（tuō）硫塔循環使用。雙（shuāng）堿法脫（tuō）硫工藝降低了投資及運行費用（yòng）。

雙堿法煙氣脫（tuō）硫工藝同石灰石/石灰（huī）等其他濕法脫硫（liú）反應機理類似，主要反應為煙氣中的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）為慢反應，是速（sù）度控製過程之一。

然後H+與溶液中的OH-中和（hé）反應（yīng），生成鹽和水，促進（jìn）SO2不斷被吸收溶（róng）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（jìn）入再生池內用另一種堿（jiǎn），一般是（shì）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（zài）氧氣的條件下（xià），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（chū），然後將其用泵打入（rù）石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。

雙（shuāng）堿法（fǎ）煙氣脫硫工藝優勢

●煙氣係（xì）統

原煙氣經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（lì）降小（≤600Pa），脫硫集中除（chú）塵、脫硫、排煙氣於一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。

●脫硫塔（tǎ）SO2吸收係統

煙（yān）氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋（lín）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（zuǐ）式空塔噴淋，由於噴嘴（zuǐ）的霧化作用，分裂成（chéng）無數小直徑的液滴，其總表麵積（jī）增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸麵積越大，兩相傳質熱反應，效（xiào）率越高。因此化工生產中（zhōng）諸多單元操作中多采用噴淋（lín）塔結構，起到（dào）效率高（gāo）節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫（tuō）硫液排出塔外（wài）進入再生池與Ca(OH) 2反應（yīng），再（zài）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（bù）裝有除霧（wù）器，經除霧（wù）器折流板碰衝作用，煙氣（qì）攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲（huò）分離（lí）。除霧器設（shè）置（zhì）定期衝洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產物處理

脫硫產（chǎn）物是石膏漿，具（jù）體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉（chén）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，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法為高。排出沉（chén）澱池漿液可（kě）經（jīng）水力旋流器，稠厚器增濃提固後，再排（pái）至渣場（chǎng）處（chù）理。

●關於二次汙染（rǎn）的解決

采用氫氧化鈉（nà）作為脫硫劑，在脫（tuō）硫塔內吸收（shōu）二氧化硫反應速率快（kuài），脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的（de）二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收（shōu）二氧化硫後（hòu）的產物用（yòng）石灰來再生，隻有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻（chān）雜（zá）了（le）少量Na2SO4的石膏漿液用（yòng）泵打入旋流分離器中進行固液分離，分離的大量的含水（shuǐ）率較低的固（gù）體殘渣被打到渣（zhā）場進行堆放，溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成（chéng）二次汙染。

雙堿（jiǎn）法煙氣脫硫工藝特點

●脫硫效率可達98%以上（shàng），除塵效率可達90%以（yǐ）上。

●可實現脫硫劑的（de）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）。

●參與反應的是納堿，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（shōu）液對SO2反應速度快液氣比（bǐ）低且脫硫效率高：獨特的塔內設計，增加了脫（tuō）硫液（yè）與煙氣的接觸麵積和接觸時間，從而提高了脫（tuō）硫（liú）效率。

●具有獨特的兩極（jí）除（chú）渣係統，保證脫（tuō）硫副產物的含水率≤10%。渣處（chù）理係統自動化程度高。減少了員（yuán）工的勞動強（qiáng）度。

●脫硫液中采用獨特抗氧化措施，具有獨特的防堵塞，降低了納堿（jiǎn）的消耗量。

●液氣比小，排煙溫度高，無需（xū）常規工藝中所必須的 GGH係統。

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

●脫硫劑的再生及脫（tuō）硫沉澱均發生於塔（tǎ）體（tǐ）避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可（kě）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，事故發生率小，塔阻力低（dī），△P≤600Pa。

離（lí）子液堿法脫硫（liú）效率及主要影響因素

●PH值：PH值高，SO2吸（xī）收速率（lǜ）大，脫硫效率高，同時PH值高，結垢幾率小，避免吸收劑表麵純化。

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

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

●液漿濃度：控製在10~15%。