脱硫脱硝 说说:废气双碱法脱硫工艺 [复制链接]

2506 0
京东
钙钠双碱法脱硫工艺,简称双碱法。该法主要是脱除气体中的SO2气体。适用于锅炉烟气、焦炉气、锅炉生产废气等的脱硫。
  g0 ^9 h! n+ |( A% l" v; Z* N) @  @4 x- ~

* w) n% }8 ^; Z+ k一、工艺特点  
/ O! y/ v" m' Z2 K5 H) \# Q- N. p3 ~! N; a9 [: \
钙钠双碱法是先用钠碱性吸收液进行烟气脱硫,然后再用石灰粉再生脱硫液,由于整个反应过程是液气相之间进行,避免了系统结垢问题,而且吸收速率高,液气比低,吸收剂利用率高,投资费用省,运行成本低。5 g4 j, ~% X6 b' w0 Z

; w3 Y: X8 C) p  |. }2 Y( k1、以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞,便于设备运行和维护。
6 |: P. w! h7 ^7 b9 f+ \9 V
1 e4 u8 J7 `8 M; J; [2 J3 t2、钠基吸收液对SO2反应速度快,故有较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般≥90%。
7 \- w7 }/ v2 j5 }3 ]7 x! s1 ~% u$ _$ W% ~
3、脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了运行成本。
4 H7 y. }! ^0 P# p
4 e; g$ e) i4 G& U$ F0 o4、以空塔喷淋为脱硫塔结构,运行可靠性高,事故发生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。
0 W) K0 N6 R; a. k$ o* ^8 F- Y! R. X9 a0 ^" @0 b
环保之家.JPG
  l. n2 H" ~; W6 O" U$ w7 y0 O# ?# z

' c" o; a! m% r二、工艺原理  
0 _* L( S  a5 {' X. x
. @; r! Y& K' p7 y" r8 l1 z1、反应原理
2 J4 q7 ^( ~2 |! Y* ~  \! U) g/ c! {/ D3 d. u- }& S9 g' s
SO2吸收反应:Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑* t+ ?3 f" ?: \1 \! N) k

; L, G8 J, Z; `  y' V3 Y/ \吸收剂再生反应:CaO+H2O→Ca(OH) 22 }* |9 B, }! p$ o1 t
! K2 d. Z* h4 S" _7 w
Ca(OH) 2+Na2SO3+H2O→2NaOH+CaSO3+H2O
" T+ j6 s# `5 g
; D6 F" r& a9 B2、工艺流程- `& }; y4 v; f; [4 x) M

0 r+ b$ p7 f6 G% e$ u/ g+ U采用锻钢炉的烟气经换热降温至≤200℃,经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层数十支喷嘴,喷出细微液滴雾化均布于脱硫塔溶积内,烟气与喷淋脱硫液进行充分汽液混合接触,使烟气中SO2和灰尘被脱硫液充分吸收、反应,达到脱尘除SO2的目的。经脱硫洗涤后的净烟气经塔顶除雾器脱水,经脱硫塔上部进入烟囱排入大气。脱硫循环液经塔内气液接触除SO2后,经塔底管道流入沉淀池在此将灰尘沉淀下来,清液经上部溢进入反应再生池,在池内与石灰乳液制备槽引来的石灰乳进行再生反应,再生液流入泵前循环槽补入Na2CO3,由泵打入脱硫塔顶脱除SO2循环使用。其中再生产出的CaSO3及烟气中过剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分离。) ?6 \$ O: y7 F* t, I$ H/ L
& o( T2 h6 j0 `! e- d' P- E

" G1 l/ F* ^, w三、工艺优势  
6 C. N# C# L* ~4 q5 j  X& B- i1 F, M# k# @7 z( N2 ~$ i
1、烟气系统
+ ]% s% P2 j* L, S
9 n% Y5 [: l4 W来自锻钢烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔。脱硫塔以空塔喷淋结构。设计空速小(4.0m/s),塔压力降小(≤600Pa),脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体,烟气升至塔顶进入烟囱排入大气。脱硫塔制作完毕喷砂处理后,环氧树脂防腐6遍,塔内部件主要是喷嘴和防雾器,均为304不锈钢材质。当脱硫泵出现故障时,脱硫暂停反应,烟气可通过烟囱排入大气。' x. a! X3 Z6 Z: ^& E4 `* U2 r! v

# I7 z1 F; H' w! k2 z2、脱硫塔SO2吸收系统
/ `% F; V" ?$ B0 g) G1 K8 y- p: b4 W3 D% K! H) P* h2 ~" c: _
烟气进入脱硫塔向上升起与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤,气液充分接触吸收SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋,由于喷嘴的雾化作用,分裂成无数小直径的液滴,其总表面积增大数千倍,使气液得以充分接触,气液相接触面积越大,两相传质热反应,效率越高。因此化工生产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构,起到高效、节能、造价低等优点。脱硫塔内碱液雾化吸收SO2及粉尘,生成Na2SO3,同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH) 2反应,再生出钠离子并补入Na2SO3(或NaOH),经循环脱硫泵打入脱硫循环吸收SO2。
' y2 a# U; T' i* L% q. g% i; ~* b) \  j+ _" w8 a$ Z7 f
在脱硫塔顶部装有除雾器,经除雾器折流板碰冲作用,烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。除雾器设置定期冲洗装置,防止除雾器堵塞。# s5 Z: M2 r2 g7 h

4 I3 d2 j& |5 v3、脱硫产物处理
' p# `9 s' W' f+ M0 Y
) z/ l+ P# o- _9 f, z) l, G脱硫产物最终是石膏浆,具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好,经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质,影响石膏的质量,所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器,稠厚器增浓提固后,再排至渣场处理。
8 O# I# q5 Q" {; J6 g
  ~. R6 q4 f. U9 H/ W* `; D4、关于二次污染的解决
9 {' y8 W/ Z1 l) J& `; W5 v- w
; j7 P- I) x% ~以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸收SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用,因钠钙双碱法能节省碱耗,又杜绝二次污染问题。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中,经固液分离,分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用,因此不会产生二次污染。
8 l8 q, \/ E, N% |
9 \' ?1 O" R' r3 M, l5、方案的特点0 s& G! u, l- `( P. H  `
' j( _, @7 ^% ]* E# @4 E6 n1 |' R
以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞,便于设备运行和维护。钠基吸收液对SO2反应速度快,故有较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般≥90%。1 h2 A9 c" A! {2 P* J$ k
" ?& C' C6 P( B1 A& v
脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了运行成本。以空塔喷淋为脱硫塔结构,运行可靠性高,事故发生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。9 f, F6 q1 Z( A2 x

  C  W* n8 T. G- C$ Z/ g  }; @0 g6、吸收SO2效率及主要影响因素
7 j2 T: @, ~; d" w: T0 m6 Z; c0 K" `$ i% h' w
PH值:PH值高,SO2吸收速率大,脱硫效率高,同时PH值高,结垢几率小,避免吸收剂表面纯化。' I+ I# M1 M, A  e
' {- Q) V; d* J$ O& r! |
温度:温度低有利于气液传质,溶解SO2,但温度低影响反应速度,所以脱硫剂的温度不是一个独立的不变因素,取决于进气的烟气温度。
, k1 l1 u" e& B0 V# `% Z3 a  ?, h( V, u/ Z0 i+ r4 R% k
石灰粒度及纯度:要求石灰纯度≥95%,粒度控制Pc200~300目内。0 E: P, J  {2 e' T" u8 K+ [
/ ~0 {5 q4 c: T: X! p" a4 [- L
液浆浓度:控制在10~15%。
0 `, m9 `1 @& q& q' N
2 H( o9 i; K( [7 e- d经多年使用,双碱法脱硫工艺的缺点逐步暴露出来,主要体现在以下几个方面:
% q" y" w- J8 D1 I; i- Z7 e, X5 ?3 G
1、氢氧化钠或碳酸钠与二氧化硫反应同时也会与二氧化碳反应,烟气中二氧化碳含量远远高于二氧化硫含量,二氧化碳与氢氧化钠反应后生成碳酸钠,二氧化硫与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠,这2个反应是同时进行的,因二氧化碳含量大很多,故碳酸钠产生量相当大,碳酸钠部分与溶于水的二氧化硫再次反应,但二氧化硫在第一次喷淋洗涤后含量很少(部分与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠),二次反应后还会出现大量的碳酸钠排入置换系统,故二氧化碳消耗的氢氧化钙(置换后实际消耗为氢氧化钙)量很高(受脱硫效率、洗涤效率、停留时间影响)。
  q0 N$ J0 i7 D% m1 a3 Z) _& L- O7 i3 P$ I9 P
  N% q* \. R4 F! ^$ Z( [9 O0 G
2、亚硫酸钠与石灰(氢氧化钙)反应较快(置换系统内反应),但硫酸钠与氢氧化钙很难反应,脱硫循环水中硫酸钠含量不断增加,脱硫效率不断下降,导致烟气排放超标,也导致烧碱消耗量大大增加.
# J. y9 X; D& T! Q( ?( @* X2 g) i, u" V+ k% R' `3 I% ~& ^6 @
3、亚硫酸钠与石灰(氢氧化钙)反应段无有效手段控制反应效率,即无法控制置换效率,导致未经置换的亚硫酸钠氧化为硫酸钠,因硫酸钠很难与氢氧化钙反应,导致浪费和影响脱硫效率。
- O) l+ I% E+ L0 Z& f! b% `% f% H7 p. y4 a- P) d
4、因为置换系统无法分辨氢氧化钠和氢氧化钙,故氢氧化钙在喷淋水中的含量会很高,导致结垢。
1 }% X9 q3 V  z8 p/ ]* }! D
2 V: ^7 e/ Z- \5 o以上原因导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大,长期运行成本极高,同时,结垢严重,很多脱硫系统只能在环保监测验收的时候使用,严重影响空气质量,是空气质量恶化的主要原因之一。
: J# V5 C/ c# E5 F( M0 N  N! W: C& F

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

浏览过的版块

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆