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双碱湿法烟气脱硝
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双碱湿法烟气脱硝
日期:2019-01-01 22:17:39 访问:45次浏览 作者:鑫泰环保
双碱湿法烟气脱硝

 

双碱法烟气脱硫工艺是将焙烧窑内的烟气通过排烟机送入脱硫塔,烟气在塔内旋转上升与塔内喷淋的碱金属盐类如NaOH、 Na2CO3 、 NaHCO3 、 Na2SO3 等水溶液充分接触后与烟气中的 SO2 反应,然后在石灰液反应池中将吸收 SO2 后的溶液再生,再生后的吸收液循环使用,而 SO2 则以石膏的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏,脱硫实际消耗的是Ca(OH)2 。双碱法烟气脱硫工艺,脱硫反应是在脱硫塔中完成,而固硫是在循环水池中进行的。

双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。

双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分:(1)吸收剂制备与补充;(2)吸收剂浆液喷淋;(3)塔内雾滴与烟气接触混合;(4)再生池浆液还原钠基碱;(5)石膏脱水处理。

化学原理

双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中,然后离解成H+和HSO3-;使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2,生成HSO32-、SO32-与SO42-,反应方程式如下:

一、脱硫反应: 

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2↑ (1) 

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O (2)

Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 (3)

其中:

式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应;

二、再生过程:

Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2NaOH + CaSO3 (4)

Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3+ CaSO3·1/2H2O+1/2H2O (5)

三、氧化过程(副反应):

CaSO3 + 1/2O2→ CaSO4 (6)

CaSO3 + 1/2H2O + 1/2O2 → CaSO4+ 1/2H2O (7)

工艺特点

1、脱硫效率90%以上。

2、脱硫剂采用钠碱和石灰,塔内清液吸收,有效避免塔内结垢。

3、液气比小。可脱硫除尘一体化。

4、一次投资省,运行成本低,国产程度高。

5、适应范围广。

工艺流程

双碱法的工艺流程如图1所示。烟气与含有亚硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸氢钠的溶液接触,在某些情况下,溶液图1中还含有氢氧化钠或碳酸钠。亚硫酸钠被吸收的 SO2转化成亚硫酸氢盐。抽出一部分再循环液与石灰反应,形成不溶性的亚硫酸钙和可溶性的亚硫酸钠及氢氧化钠。

最初的双碱法一般只有一个循环水池,NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时,烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未完全反应的石灰同时被清除,清出的混合物不易综合利用而成为废渣。

为克服传统双碱法的缺点,对其进行了改进。主要工艺过程是,清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成脱硫液,用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水,在脱硫过程中,烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集,从吸收塔排出的循环浆液流人沉淀池。灰渣经沉淀定期清除,可回收利用,如制砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除。

特点

与石灰石(石灰)湿式脱硫法相比,双碱法烟气脱硫工艺有以下优点:

(1)用NaOH脱硫剂,循环溶液中基本上是NaOH的水溶液,在循环系统中对设备、管道和泵类无腐蚀和堵塞现象。

(2)吸收剂再生和脱硫渣沉淀均在塔外进行,减少了塔内结垢的可能性。据此,可以采用高效的板式塔或填料塔代替常用的喷淋塔,从而大大地缩小吸收塔的尺寸及减少操作的液气比。

(3)脱硫效率高,可达90%以上。

(4)采用脱硫除尘一体化,可提高石灰的利用率及节约脱硫成本。

其缺点:副反应产物Na2SO3较难再生,需不断地向系统补充NaOH,增加碱的消耗量。另外,由于Na2SO3 的存在也降低了石膏质量。操作复杂,工艺难以监控,一般仅在钙基吸收剂难以得到时才采用。

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