發布(bù)時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:163596
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(nèi)脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性(xìng)強,吸收二氧(yǎng)化硫後反應產物(wù)溶解(jiě)度(dù)大,不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢堵塞問題。另一方麵脫硫產物被排(pái)入(rù)再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打(dǎ)回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫(liú)工藝降低(dī)了投資及運行費用。
雙堿法煙氣脫硫(liú)工藝同石灰石/石灰等其他濕(shī)法脫硫反應(yīng)機理類似(sì),主要反應為煙(yān)氣中(zhōng)的SO2先(xiān)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)為慢反應,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(yán)和水(shuǐ),促進(jìn)SO2不斷被(bèi)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(chǎn)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
存在(zài)氧氣的條(tiáo)件下(xià),還會發生(shēng)以下反應:
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4•H2O
脫下的硫(liú)以亞硫酸鈣、硫酸鈣的(de)形式析出,然(rán)後將其用泵打(dǎ)入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(rù)脫硫塔。脫硫塔以(yǐ)空(kōng)塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤600Pa),脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣於一體,煙氣升至塔(tǎ)頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係(xì)統
煙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,氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋,由(yóu)於噴嘴的霧化作用(yòng),分裂成無數小直徑(jìng)的液滴,其(qí)總表麵積增大數千倍,使氣液得以充分(fèn)接觸,氣液(yè)相接觸麵積(jī)越大,兩(liǎng)相傳質熱反應,效率(lǜ)越高。因此化工生產中諸多單元操(cāo)作中多采用噴淋塔結構,起到(dào)效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收(shōu)SO2及粉(fěn)塵,生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫(tuō)硫液排出塔(tǎ)外進入再生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離(lí)子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循(xún)環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經(jīng)除(chú)霧(wù)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,防(fáng)止除霧器堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫(liú)產物是石(shí)膏漿,具(jù)體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化(huà)的Na2SO4及粉塵(chén)。有潛水泥(ní)漿泵從沉澱池排出處理好,經自然蒸發晾幹。由於石(shí)膏漿(jiāng)中含有固體雜(zá)質,影響石膏的質量,所以一般以拋棄法為高。排(pái)出沉澱池(chí)漿液可經(jīng)水(shuǐ)力旋流器(qì),稠厚器增濃提固後,再排至渣場處理。
●關於二次汙(wū)染的解決
采用氫氧化鈉作為脫(tuō)硫劑,在脫(tuō)硫塔內吸(xī)收二氧化(huà)硫反應速率快(kuài),脫硫效率高,但(dàn)脫硫的產物Na2SO4很難進行處理,極易造成(chéng)嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫(tuō)硫工藝,用(yòng)氫氧化鈉(nà)吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少(shǎo)量的(de)Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分(fèn)離器中進行固液分離,分(fèn)離的大量的含水率較(jiào)低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶(róng)液流回再生池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法煙氣脫硫工(gōng)藝特點
●脫硫效率可(kě)達98%以(yǐ)上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫劑的互換(消石灰(huī)粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的運行,不影響脫硫(liú)效(xiào)率。
●參與反應的是納堿,實際消(xiāo)耗為鈣堿,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脫硫效率高:獨特的塔內設(shè)計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時間,從而提高了脫硫效率。
●具有獨(dú)特的兩極除渣係統,保證脫硫副產物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理係統(tǒng)自(zì)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(shī),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,無需常規工藝中所必須的 GGH係(xì)統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫(liú),脫硫(liú)液(yè)中(zhōng)主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐(fǔ)蝕、衝刷(shuā)及堵塞,便於設備運行和維(wéi)護。
●脫硫劑的再生及脫硫沉澱均發生於塔體避免塔(tǎ)內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可(kě)靠性,降低了運行成本。
●以空(kōng)塔噴淋為脫(tuō)硫塔結構,運行可靠性高,事故發生率小,塔(tǎ)阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫硫效率及(jí)主要影響因素
●PH值:PH值高,SO2吸收速(sù)率大,脫硫效率高,同時PH值(zhí)高,結(jié)垢幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利(lì)於氣液傳質,溶(róng)解SO2,但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(biàn)因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求石灰(huī)純度≥95%,粒(lì)度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。