發布時間:2023-07-07 16:49:27 人(rén)氣:163914
雙堿法脫硫塔脫硫工(gōng)藝原理
雙堿法是采用鈉基(jī)脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧(yǎng)化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結(jié)垢(gòu)堵塞問題(tí)。另一方麵脫硫產物被排入(rù)再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生(shēng)出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿(jiǎn)法脫硫(liú)工藝降低了投資及運行費用(yòng)。
雙堿法煙氣脫硫工藝(yì)同石灰石/石灰等其他濕(shī)法脫硫(liú)反(fǎn)應機理類似,主(zhǔ)要反應為煙氣中(zhōng)的SO2先溶解(jiě)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(de)OH-中和反應,生(shēng)成鹽和水,促進SO2不斷被吸收(shōu)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(chéng)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(fǎn)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,然後將其用泵打入石膏脫水處理係統或直接堆放、拋棄。再生(shēng)的NaOH可以循環使用。
雙堿法煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係(xì)統
原煙氣(qì)經(jīng)煙道引風機直接進入(rù)脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速小(4.0m/s),塔壓力降小(≤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(cōng)排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升起與向下(xià)噴(pēn)淋的脫硫塔以逆流式洗(xǐ)滌(dí),氣液充分接觸吸(xī)收SO2。脫硫塔采用(yòng)噴嘴式(shì)空塔噴淋,由於噴嘴的霧化(huà)作用,分裂成無數小直徑的液滴,其總表麵(miàn)積增大數千倍,使氣液得以充分接觸,氣液相接觸麵積越大,兩(liǎng)相傳質熱反應,效率越(yuè)高。因此化工生產中諸多(duō)單元操作(zuò)中多采用噴淋塔結構,起到效率高節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵,生成(chéng)Na2SO3,同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫(liú)液排出塔外進入再(zài)生池與Ca(OH) 2反應,再生出鈉離子並補入Na2CO3(或NaOH),經循環脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸(xī)收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧器折(shé)流板碰衝作用,煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體(tǐ)顆粒被除霧器捕獲分離(lí)。除霧器設置定(dìng)期衝洗裝置,防止除霧器堵塞。
●脫(tuō)硫產物處理(lǐ)
脫硫產物是石膏(gāo)漿,具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及(jí)粉塵。有潛水泥漿泵從沉澱(diàn)池排出處理好,經自(zì)然蒸發晾幹。由於石膏漿中含有(yǒu)固(gù)體雜質,影響石膏的質量,所以一般以(yǐ)拋棄法為高。排出沉澱池漿液(yè)可經(jīng)水力旋流器,稠厚器增濃提固後(hòu),再排至(zhì)渣(zhā)場處理。
●關於二次汙染的解決
采用氫(qīng)氧化鈉作為脫硫劑(jì),在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反(fǎn)應速率快,脫硫效率高,但脫硫(liú)的產物(wù)Na2SO4很難進行處(chù)理(lǐ),極易造成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(nà)吸收二氧化硫後的產物用石灰來再生,隻有少量的Na2SO4被(bèi)帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入(rù)旋流分離器中進行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被(bèi)打到渣場進(jìn)行堆放,溶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
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可實現脫硫(liú)劑的互換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝的(de)運行,不影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿(jiǎn),實際消(xiāo)耗為(wéi)鈣堿,鈉堿循環利用,且(qiě)納堿(jiǎn)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(de)塔內設計,增加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(jù)有獨特的兩(liǎng)極除渣係統,保證脫硫副產物的含水(shuǐ)率≤10%。渣處(chù)理係統自動化程度高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液(yè)中采用獨特抗氧(yǎng)化(huà)措施,具有獨特的防堵塞,降低了納堿的(de)消耗量。
●液氣比小,排(pái)煙溫度高,無需常規工藝(yì)中(zhōng)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(zhōng)對水泵(bèng)、管道、設備緩解(jiě)腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備運行和維護。
●脫硫劑的再生及(jí)脫硫沉澱均發生於塔體避(bì)免塔內堵塞和磨(mó)損,提高了運行的可靠性,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(shì)故發(fā)生(shēng)率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液堿法脫(tuō)硫效率及主要影響因素
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸收速率大,脫硫(liú)效率高,同時PH值高,結垢(gòu)幾率小,避免吸收劑表麵純化。
●溫度:溫度低有利於氣液傳質(zhì),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(biàn)因素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石灰粒度及純度:要求(qiú)石灰(huī)純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控製在10~15%。