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聯(lián)系我時,請告知來自 農(nóng)機網(wǎng)一、雙堿法脫硫簡介雙堿法煙氣技術是為了克服石灰石—石灰法容易的缺點而發(fā)展起來的
一、雙堿法脫硫簡介
雙堿法煙氣技術是為了克服石灰石—石灰法容易的缺點而發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣工藝采用鈣基劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由于其溶解度較小,易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成、堵塞現(xiàn)象。堵塞問題嚴重影響脫硫系統(tǒng)
的正常運行,更甚者嚴重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素,鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng)),從而增加初投資及運行費用,用廉價的脫硫劑而易造成堵塞問題,單純采用鈉基脫硫劑運行費用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理,二者矛盾相互凸現(xiàn),雙堿法煙氣脫硫工藝應運而生,該工藝較好的解決了上述矛盾問題。
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫后反應產(chǎn)物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用,雙堿法脫硫工藝大大降低了投資及運行費用。
鈉堿雙堿法脫硫技術是以Na2CO3或NaOH溶液為其中一堿吸收煙氣中的有害氣體,然后再用石灰或石灰石作其中二堿處理吸收煙氣中有害物質(zhì)后的吸收液,對吸收液進行再生,再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,具體反應方程式如下:
各步反應如下:
1、吸收反應:在吸收塔內(nèi)吸收SO2
用NaOH吸收 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
用Na2CO3吸收 Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2
用Na2SO3吸收 Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
該過程中由于是用鈉堿作為吸收液,因此系統(tǒng)不會生成沉淀性結垢。此過程的主要副反應為氧化反應,生成Na2SO4。
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
2、再生反應
將吸收了SO2的吸收液送至石灰反應器,用石灰料漿對吸收液進行再生和固體副產(chǎn)品的析出。以鈉鹽作為脫硫劑,用石灰或石灰石對吸收劑再生,則在反應器中會進行下面的反應。
用石灰再生:CaO+H2O =Ca(OH)2
Ca(OH)2+ Na2SO3+ 1/2 H2O=2NaOH+ CaSO3·1/2H2O
2NaHSO3+ Ca(OH)2=Na2SO3+ CaSO3·1/2H2O + 1/2 H2O
再生后所得的NaOH溶液送回吸收液系統(tǒng)使用,所得的半水亞硫酸鈣經(jīng)氧化,可制成石膏(CaSO4·2H2O)。
3、鈉堿雙堿法吸收、再生工藝流程:
煙氣經(jīng)脫硫塔凈化吸收后由煙囪排放,SO2與其中一堿NaOH生成Na2SO3,繼續(xù)吸收SO2時,吸收劑中的Na2SO3吸收SO2后轉(zhuǎn)化為NaHSO3,這時須在中和槽中用Ca(OH)2或CaCO3進行還原處理,生成Na2SO3和不溶性的半水亞硫酸鈣。半水亞硫酸鈣在沉降池沉積,上清液返回吸收系統(tǒng),沉積的半水亞硫酸鈣堆積到一定程度后集中處理,也可經(jīng)氧化后制成石膏或作為無害物拋棄填埋。再生后所得到的NaOH和NaSO3都對煙氣中的有害物質(zhì)有較好的吸收作用,可送回吸收系統(tǒng)循環(huán)使用。
4、、控制系統(tǒng):
a. 水位自動控制、b.PH值自動控制、c. 石膏漿液濃度控制、d.石灰乳及堿液濃度控制等
上述配置的目的是為了達到既優(yōu)化生產(chǎn)工藝,又保證鍋爐的正常運行,實現(xiàn)系統(tǒng)的自動運行,同時也可有效的達到煙氣凈化的效果和目的。
雙堿法煙氣技術克服了石灰石—石膏法容易的缺點。傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣工藝采用鈣基劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由于其溶解度較小,易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成、堵塞現(xiàn)象。堵塞問題嚴重影響脫硫系統(tǒng)的正常運行,更甚者嚴重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素,鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng)),從而增加初投資及運行費用,用廉價的脫硫劑而易造成堵塞問題,單純采用鈉基脫硫劑運行費用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理,二者矛盾相互凸現(xiàn),雙堿法煙氣脫硫工藝應運而生,該工藝較好的解決了上述矛盾問題。
與石灰石或石灰-石膏法濕法脫硫工藝相比,雙堿法具有以下優(yōu)點:
(1)用NaOH脫硫,循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象,便于設備運行與保養(yǎng);
(2)吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外,這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用;同時可以選擇用板式塔、填料塔或空塔均可,使系統(tǒng)更緊湊,且可提高脫硫效率;
(3)鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率;
(4)濕式雙堿法脫硫是一種低成本、效率高的脫硫方法。本工藝由于消耗的是石灰,與使用氧化鎂、氨水相比,運行成本較低
(5)解決二次污染的問題
采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應速率快,脫硫效率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進行處理,易造成嚴重的二次污染問題。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行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放,溶液流回再生池繼續(xù)使用,因此不會造成二次污染。
雙堿法脫硫技術是國內(nèi)外運用的成熟技術,是一種特別適合中小型鍋爐煙氣脫硫技術,具有廣泛的市場前景。
雙堿法脫硫工藝,整套系統(tǒng)由以下子系統(tǒng)組成:
石灰石漿液制備系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)
SO2吸收系統(tǒng)
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