湖南雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理

發(fā)布時(shí)間：2023-07-07 16:49:27 人氣：10322

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(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回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用。

雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3-；

SO2(g)===SO2(aq)（1）

SO2(aq)+H2O(l)===H++HSO3-===2H++SO32-；（2）

式（1）為慢反應(yīng)，是速度控制過(guò)程之一。

然后H+與溶液中的OH-中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進(jìn)SO2不斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生，再生反應(yīng)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(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：

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，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。

雙堿法煙氣脫硫工藝優(yōu)勢(shì)

●煙氣系統(tǒng)

原煙氣經(jīng)煙道引風(fēng)機(jī)直接進(jìn)入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)空速?。?.0m/s），塔壓力降?。ā?00Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣于一體，煙氣升至塔頂進(jìn)入煙囪排入大氣。

●脫硫塔SO2吸收系統(tǒng)

煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由于噴嘴的霧化作用，分裂成無(wú)數(shù)小直徑的液滴，其總表面積增大數(shù)千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸面積越大，兩相傳質(zhì)熱反應(yīng)，效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)構(gòu)，起到效率高節(jié)能、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時(shí)消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進(jìn)入再生池與Ca(OH) 2反應(yīng)，再生出鈉離子并補(bǔ)入Na2CO3（或NaOH），經(jīng)循環(huán)脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收SO2。

在脫硫塔頂部裝有除霧器，經(jīng)除霧器折流板碰沖作用，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(shè)置定期沖洗裝置，防止除霧器堵塞。

●脫硫產(chǎn)物處理

脫硫產(chǎn)物是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2SO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉淀池排出處理好，經(jīng)自然蒸發(fā)晾干。由于石膏漿中含有固體雜質(zhì)，影響石膏的質(zhì)量，所以一般以拋棄法為高。排出沉淀池漿液可經(jīng)水力旋流器，稠厚器增濃提固后，再排至渣場(chǎng)處理。

●關(guān)于二次污染的解決

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來(lái)再生，只有少量的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離器中進(jìn)行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘?jiān)淮虻皆鼒?chǎng)進(jìn)行堆放，溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會(huì)造成二次污染。雙堿法脫硫塔脫硫工藝原理