廢氣治理雙堿法脫硫工藝的特點(diǎn)、原理及優(yōu)勢

鈣鈉雙堿法脫硫工藝，簡稱雙堿法。該法主要是脫除氣體中的SO2氣體。適用于鍋爐煙氣、焦?fàn)t氣、鍋爐生產(chǎn)廢氣等的脫硫。

 一、工藝特點(diǎn)  

鈣鈉雙堿法是先用鈉堿性吸收液進(jìn)行煙氣脫硫，然后再用石灰粉再生脫硫液，由于整個反應(yīng)過程是液氣相之間進(jìn)行，避免了系統(tǒng)結(jié)垢問題，而且吸收速率高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費(fèi)用省，運(yùn)行成本低。

1、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(shè)備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)。

2、鈉基吸收液對SO2反應(yīng)速度快，故有較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般≥90%。

3、脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發(fā)生于塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了運(yùn)行成本。

4、以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構(gòu)，運(yùn)行可靠性高，事故發(fā)生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

 二、工藝原理  

1、反應(yīng)原理

SO2吸收反應(yīng)：Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑

吸收劑再生反應(yīng)：CaO＋H2O→Ca(OH) 2

Ca(OH) 2＋Na2SO3＋H2O→2NaOH＋CaSO3＋H2O

2、工藝流程

采用鍛鋼爐的煙氣經(jīng)換熱降溫至≤200℃，經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)布置若干層數(shù)十支噴嘴，噴出細(xì)微液滴霧化均布于脫硫塔溶積內(nèi)，煙氣與噴淋脫硫液進(jìn)行充分汽液混合接觸，使煙氣中SO2和灰塵被脫硫液充分吸收、反應(yīng)，達(dá)到脫塵除SO2的目的。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)塔頂除霧器脫水，經(jīng)脫硫塔上部進(jìn)入煙囪排入大氣。脫硫循環(huán)液經(jīng)塔內(nèi)氣液接觸除SO2后，經(jīng)塔底管道流入沉淀池在此將灰塵沉淀下來，清液經(jīng)上部溢進(jìn)入反應(yīng)再生池，在池內(nèi)與石灰乳液制備槽引來的石灰乳進(jìn)行再生反應(yīng)，再生液流入泵前循環(huán)槽補(bǔ)入Na2CO3，由泵打入脫硫塔頂脫除SO2循環(huán)使用。其中再生產(chǎn)出的CaSO3及煙氣中過剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分離。

 三、工藝優(yōu)勢  

1、煙氣系統(tǒng)

來自鍛鋼煙氣經(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)空速小（4.0m/s），塔壓力降小（≤600Pa），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。脫硫塔制作完畢噴砂處理后，環(huán)氧樹脂防腐6遍，塔內(nèi)部件主要是噴嘴和防霧器，均為304不銹鋼材質(zhì)。當(dāng)脫硫泵出現(xiàn)故障時，脫硫暫停反應(yīng)，煙氣可通過煙囪排入大氣。

2、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)，起到高效、節(jié)能、造價低等優(yōu)點(diǎn)。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2SO3，同時消耗了NaOH和Na2SO3。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Na2SO3（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。

3、脫硫產(chǎn)物處理

脫硫產(chǎn)物最終是石膏漿，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，再排至渣場處理。

4、關(guān)于二次污染的解決

以鈉鈣雙堿法煙氣脫硫可解決單一納堿脫硫的二次污染問題。鈉鈣雙堿法是以納堿吸收SO2,其產(chǎn)物用石灰乳再生出納堿繼續(xù)使用，因鈉鈣雙堿法能節(jié)省堿耗，又杜絕二次污染問題。有少量的Na2SO4不能夠再生被帶入石膏漿液中，經(jīng)固液分離，分離的固體殘?jiān)M(jìn)行回收堆放再做他用。溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會產(chǎn)生二次污染。

5、方案的特點(diǎn)

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(shè)備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)。鈉基吸收液對SO2反應(yīng)速度快，故有較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般≥90%。

脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發(fā)生于塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了運(yùn)行成本。以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構(gòu)，運(yùn)行可靠性高，事故發(fā)生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。

6、吸收SO2效率及主要影響因素

PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脫硫效率高，同時PH值高，結(jié)垢幾率小，避免吸收劑表面純化。

溫度：溫度低有利于氣液傳質(zhì)，溶解SO2，但溫度低影響反應(yīng)速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨(dú)立的不變因素，取決于進(jìn)氣的煙氣溫度。

石灰粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控制Pc200~300目內(nèi)。

液漿濃度：控制在10~15%。

轉(zhuǎn)自：磚瓦雜志社