發(fā)布時間:2023-07-07 16:49:27 人氣:110650
雙堿法脫硫塔脫硫(liú)工藝原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫(liú),由於鈉基(jī)脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反應產物(wù)溶解度大,不會(huì)造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另(lìng)一方麵脫硫產物(wù)被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基(jī)脫(tuō)硫(liú)劑(jì)再被(bèi)打(dǎ)回脫硫塔(tǎ)循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行(háng)費用(yòng)。
雙堿法煙(yān)氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法(fǎ)脫硫反應(yīng)機理類(lèi)似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中,然後(hòu)離解成(chéng)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(kòng)製過程之一。
然後H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。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(shēng),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(hái)會發(fā)生以下(xià)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(gài)的形式析出(chū),然後將其用泵打(dǎ)入石膏脫水(shuǐ)處理係統(tǒng)或直接堆放、拋(pāo)棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法(fǎ)煙氣脫硫工藝優勢
●煙氣係統
原煙氣經煙道引風機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔(tǎ)噴淋結(jié)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(yú)一(yī)體,煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。
●脫硫塔SO2吸收係統
煙氣進入脫硫塔向(xiàng)上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌,氣液充分(fèn)接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴(pēn)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(fèn)接觸,氣液(yè)相接觸麵積越大(dà),兩相傳質熱反應,效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作(zuò)中多采用噴淋塔(tǎ)結構,起到效率高節能(néng)、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。脫硫液排出塔外進入再生池與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環吸收SO2。
在(zài)脫硫塔頂部裝有除霧器,經除霧(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(chú)霧器捕獲分離。除霧器設置定期衝(chōng)洗裝置,防止除霧器(qì)堵塞。
●脫硫產物處理
脫硫產物是石膏漿,具體(tǐ)為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有(yǒu)潛水泥漿泵從沉澱池排出(chū)處理好,經自然蒸發晾幹。由(yóu)於石膏漿中含有固體雜質,影響石膏的質量,所(suǒ)以一般以拋棄法為高。排(pái)出沉澱池漿液可經水力旋流器,稠厚器增濃提固後,再(zài)排至渣場處理。
●關於(yú)二次汙染的解決
采用氫氧化鈉作(zuò)為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化(huà)硫反應速率快,脫硫效率(lǜ)高,但脫硫的產物Na2SO4很(hěn)難進行處理,極易造成嚴重的二次汙染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收(shōu)二氧化硫後(hòu)的產物用石灰來再(zài)生,隻有(yǒu)少量的Na2SO4被帶入石膏(gāo)漿液中,這些摻(chān)雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離,分離(lí)的大量的含水率較低的固(gù)體殘渣被打到渣場進行堆放,溶(róng)液流回再生(shēng)池繼續使用,因此不會造成二次汙染。
雙堿法(fǎ)煙氣(qì)脫硫工藝特點
●脫硫效率可達98%以上,除塵效率可達90%以上。
●可(kě)實現脫硫劑的互(hù)換(消石灰粉、生堿或電石渣),且不影響工藝(yì)的運行(háng),不(bú)影響脫硫效率。
●參與反應的是納堿,實際消耗為鈣堿,鈉堿循環(huán)利用,且納堿消耗(hào)量小於1%。
●鈉(nà)基吸收液對SO2反應(yīng)速度快液氣(qì)比低且脫硫效率高:獨特的塔內設計,增加了脫硫液與煙氣的接觸麵積和接觸時(shí)間,從而提(tí)高了脫硫效率。
●具有獨特的兩極除渣係統,保證脫硫副(fù)產物的含水率(lǜ)≤10%。渣處理係統自動化程度(dù)高。減少了員工的勞動強度。
●脫硫液中采用獨特抗氧化措施,具有獨特的防堵塞,降低了(le)納堿(jiǎn)的(de)消耗(hào)量。
●液氣比小,排(pái)煙溫度高,無需常規(guī)工藝中(zhōng)所必須的 GGH係統。
●以NaOH(Na2CO3)脫硫,脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、衝刷及堵塞,便於設備(bèi)運行和維(wéi)護。
●脫硫劑的再生(shēng)及(jí)脫硫(liú)沉澱均(jun1)發生(shēng)於塔體避(bì)免塔內堵塞和磨損,提高了運行(háng)的可靠性,降低了運(yùn)行成本。
●以空塔噴淋為脫硫塔結構,運行(háng)可靠性高(gāo),事故發生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
離子液(yè)堿法脫硫效(xiào)率及(jí)主要影響(xiǎng)因素
●PH值:PH值(zhí)高,SO2吸收速率大,脫硫效(xiào)率高,同時PH值高,結垢幾率小,避(bì)免吸收劑(jì)表麵純化。
●溫度:溫度低有利於(yú)氣液傳質,溶解SO2,但溫度低影響反應速度(dù),所以脫(tuō)硫劑的(de)溫度不是一個獨立的不變因(yīn)素,取決於進氣的煙氣溫度。
●石(shí)灰粒度(dù)及(jí)純度(dù):要求石灰純度(dù)≥95%,粒度控製Pc200~300目內。
●液漿濃度:控(kòng)製在(zài)10~15%。