钙钠双碱法(fa)脱硫工艺(yi),简称(cheng)双碱法(fa)。该(gai)法(fa)主要是脱除气体中的SO2气体。适用于锅(guo)炉(lu)烟(yan)气、焦(jiao)炉(lu)气、锅(guo)炉(lu)生产废(fei)气等的脱硫。
一(yi)、工(gong)艺特点(dian)
钙钠双碱(jian)法(fa)是先用(yong)钠碱(jian)性吸(xi)(xi)收液(ye)(ye)(ye)进行(xing)烟气脱硫,然后再用(yong)石灰粉(fen)再生脱硫液(ye)(ye)(ye),由(you)于整(zheng)个反应(ying)过(guo)程是液(ye)(ye)(ye)气相之间进行(xing),避免了系统(tong)结垢问题,而且吸(xi)(xi)收速率(lv)高,液(ye)(ye)(ye)气比低,吸(xi)(xi)收剂(ji)利用(yong)率(lv)高,投资(zi)费用(yong)省,运行(xing)成本低。
1、以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循(xun)环过程中对(dui)水泵、管道、设(she)备缓解腐蚀、冲刷(shua)及(ji)堵塞,便于设(she)备运行(xing)和维(wei)护(hu)。
2、钠基(ji)吸收液对SO2反应(ying)速度快,故有较小的(de)液气比,达到较高的(de)脱硫效率(lv),一(yi)般≥90%。
3、脱硫(liu)(liu)剂的(de)再生及脱硫(liu)(liu)沉淀均(jun)发生于塔体避(bi)免塔内堵塞和磨损,提高了(le)运行的(de)可靠性(xing),降低了(le)运行成(cheng)本。
4、以空塔(ta)喷淋为脱硫塔(ta)结构,运行可靠性高,事故(gu)发(fa)生率小(xiao),塔(ta)阻(zu)力低(di),△P≤600Pa。
二、工艺(yi)原理(li)
1、反(fan)应原理
SO2吸收反(fan)应:Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑
吸收(shou)剂再生反应(ying):CaO+H2O→Ca(OH) 2
Ca(OH) 2+Na2SO3+H2O→2NaOH+CaSO3+H2O
2、工(gong)艺流(liu)程
采用锻钢炉的烟气(qi)(qi)经(jing)(jing)(jing)换热降温(wen)***≤200℃,经(jing)(jing)(jing)烟道从(cong)塔(ta)(ta)(ta)底(di)进(jin)入(ru)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)(ta)(ta)。在(zai)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)(ta)(ta)内(nei)(nei)布置若干层数(shu)十支喷嘴,喷出细(xi)微(wei)液(ye)(ye)滴雾化均布于(yu)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)(ta)(ta)溶积内(nei)(nei),烟气(qi)(qi)与喷淋脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)液(ye)(ye)进(jin)行充分汽液(ye)(ye)混(hun)合接触,使烟气(qi)(qi)中(zhong)SO2和(he)灰尘(chen)被脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)液(ye)(ye)充分吸收、反(fan)应,达到脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)尘(chen)除SO2的目的。经(jing)(jing)(jing)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)洗涤后的净(jing)烟气(qi)(qi)经(jing)(jing)(jing)塔(ta)(ta)(ta)顶(ding)除雾器脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)水,经(jing)(jing)(jing)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)(ta)(ta)上部(bu)进(jin)入(ru)烟囱排入(ru)大(da)气(qi)(qi)。脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)循(xun)(xun)环液(ye)(ye)经(jing)(jing)(jing)塔(ta)(ta)(ta)内(nei)(nei)气(qi)(qi)液(ye)(ye)接触除SO2后,经(jing)(jing)(jing)塔(ta)(ta)(ta)底(di)管道流(liu)入(ru)沉(chen)淀(dian)池在(zai)此(ci)将灰尘(chen)沉(chen)淀(dian)下来,清液(ye)(ye)经(jing)(jing)(jing)上部(bu)溢进(jin)入(ru)反(fan)应再(zai)生(sheng)池,在(zai)池内(nei)(nei)与石灰乳液(ye)(ye)制备槽引来的石灰乳进(jin)行再(zai)生(sheng)反(fan)应,再(zai)生(sheng)液(ye)(ye)流(liu)入(ru)泵前循(xun)(xun)环槽补(bu)入(ru)Na2CO3,由泵打(da)入(ru)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)塔(ta)(ta)(ta)顶(ding)脱(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除SO2循(xun)(xun)环使用。其中(zhong)再(zai)生(sheng)产出的CaSO3及(ji)烟气(qi)(qi)中(zhong)过剩氧生(sheng)成的CaSO4于(yu)沉(chen)淀(dian)池中(zhong)沉(chen)淀(dian)分离。
三、工艺优势
1、烟气系统
来自(zi)锻钢烟(yan)气经(jing)烟(yan)道引风(feng)机(ji)直接进入脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)。脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)以空塔(ta)喷淋结构。设计(ji)空速小(4.0m/s),塔(ta)压力降小(≤600Pa),脱(tuo)(tuo)硫集中除(chu)尘、脱(tuo)(tuo)硫、排(pai)烟(yan)气于一体,烟(yan)气升***塔(ta)顶进入烟(yan)囱(cong)排(pai)入大气。脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)制作完毕喷砂(sha)处理后(hou),环氧(yang)树脂(zhi)防(fang)腐(fu)6遍(bian),塔(ta)内(nei)部件主要是喷嘴和防(fang)雾器,均为304不锈钢材质。当脱(tuo)(tuo)硫泵出现(xian)故障时,脱(tuo)(tuo)硫暂(zan)停反应,烟(yan)气可通(tong)过(guo)烟(yan)囱(cong)排(pai)入大气。
2、脱硫塔(ta)SO2吸收(shou)系统
烟气(qi)进入(ru)(ru)脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)向上升起与(yu)向下喷(pen)淋的(de)(de)(de)脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)以逆流式洗(xi)涤(di),气(qi)液(ye)(ye)充分接触(chu)吸收SO2。脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)采用喷(pen)嘴式空塔(ta)喷(pen)淋,由于喷(pen)嘴的(de)(de)(de)雾化作(zuo)(zuo)用,***成(cheng)(cheng)无数(shu)小(xiao)直径(jing)的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴,其总表面积(ji)增大数(shu)千倍,使气(qi)液(ye)(ye)得以充分接触(chu),气(qi)液(ye)(ye)相接触(chu)面积(ji)越大,两相传质(zhi)热反应,效率越高(gao)。因此化工生产(chan)中诸多(duo)单(dan)元操作(zuo)(zuo)中多(duo)采用喷(pen)淋塔(ta)结(jie)构,起到(dao)高(gao)效、节能、造价低(di)等优点。脱(tuo)(tuo)硫塔(ta)内碱液(ye)(ye)雾化吸收SO2及粉尘(chen),生成(cheng)(cheng)Na2SO3,同(tong)时消耗(hao)了(le)NaOH和Na2SO3。脱(tuo)(tuo)硫液(ye)(ye)排(pai)出塔(ta)外进入(ru)(ru)再(zai)生池与(yu)Ca(OH) 2反应,再(zai)生出钠离子并(bing)补入(ru)(ru)Na2SO3(或NaOH),经循环脱(tuo)(tuo)硫泵打入(ru)(ru)脱(tuo)(tuo)硫循环吸收SO2。
在(zai)脱硫塔顶部(bu)装(zhuang)有除雾器,经除雾器折流板碰冲作用,烟(yan)气携(xie)带的烟(yan)尘和其他水滴、固体(ti)颗(ke)粒被除雾器捕获(huo)分离。除雾器设置(zhi)定期冲洗装(zhuang)置(zhi),防止(zhi)除雾器堵塞。
3、脱硫(liu)产(chan)物处理
脱硫产(chan)物***终是石膏(gao)浆,具体为(wei)CaSO3、CaSO4还有部分(fen)被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵(beng)从沉(chen)淀(dian)池排出(chu)(chu)处理好(hao),经自然蒸发晾干。由于石膏(gao)浆中(zhong)含(han)有固体杂(za)质,影响石膏(gao)的质量,所以一般以抛弃法为(wei)高(gao)。排出(chu)(chu)沉(chen)淀(dian)池浆液可(ke)经水力旋流器(qi),稠厚(hou)器(qi)增浓提(ti)固后,再排***渣场处理。
4、关于二(er)次污(wu)染的解决(jue)
以钠(na)钙双碱(jian)(jian)法烟(yan)气(qi)脱硫可解决单一纳碱(jian)(jian)脱硫的(de)二次(ci)污(wu)染(ran)问(wen)题。钠(na)钙双碱(jian)(jian)法是以纳碱(jian)(jian)吸(xi)收SO2,其产物用石(shi)灰乳再(zai)(zai)生出纳碱(jian)(jian)继(ji)续使(shi)用,因钠(na)钙双碱(jian)(jian)法能节省碱(jian)(jian)耗,又杜(du)绝二次(ci)污(wu)染(ran)问(wen)题。有少量(liang)的(de)Na2SO4不(bu)能够再(zai)(zai)生被带入石(shi)膏浆液(ye)中,经固液(ye)分(fen)离,分(fen)离的(de)固体残(can)渣(zha)进(jin)行回收堆放再(zai)(zai)做他用。溶液(ye)流回再(zai)(zai)生池继(ji)续使(shi)用,因此不(bu)会(hui)产生二次(ci)污(wu)染(ran)。
5、方案的特点
以NaOH(Na2CO3)脱硫(liu),脱硫(liu)液中主(zhu)要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过(guo)程中对(dui)水泵、管(guan)道、设备(bei)缓解腐蚀(shi)、冲刷及堵(du)塞,便(bian)于设备(bei)运行和维护。钠基吸收液对(dui)SO2反应速度快,故有较小的液气(qi)比(bi),达到较高的脱硫(liu)效(xiao)率,一般≥90%。
脱(tuo)硫(liu)剂(ji)的再生及脱(tuo)硫(liu)沉淀均(jun)发(fa)生于塔(ta)体避免(mian)塔(ta)内堵塞和磨损,提高(gao)了运行的可(ke)靠性,降低(di)了运行成(cheng)本。以空塔(ta)喷淋为(wei)脱(tuo)硫(liu)塔(ta)结(jie)构,运行可(ke)靠性高(gao),事故发(fa)生率(lv)小,塔(ta)阻(zu)力低(di),△P≤600Pa。
6、吸收SO2效率及主要(yao)影响因(yin)素
PH值:PH值高(gao),SO2吸收速(su)率大,脱硫效率高(gao),同时PH值高(gao),结垢几率小(xiao),避(bi)免吸收剂表面(mian)纯化。
温(wen)度:温(wen)度低有利于(yu)气(qi)液传质,溶解SO2,但(dan)温(wen)度低影(ying)响反应(ying)速度,所(suo)以脱硫剂(ji)的温(wen)度不是一个独立的不变因素,取决于(yu)进气(qi)的烟气(qi)温(wen)度。
石灰粒度(du)及纯(chun)度(du):要求石灰纯(chun)度(du)≥95%,粒度(du)控制(zhi)Pc200~300目内。
液浆浓度(du):控制在(zai)10~15%。