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脫硫

脫硫

脫硫概述
SO2作為影響大氣質(zhì)量最主要的氣態(tài)污染物之一,一般是通過(guò)燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的。它不僅對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生損害,而且是引起酸雨、光化學(xué)反應(yīng)和溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)之一,另外對(duì)人類的呼吸系統(tǒng)有很強(qiáng)的刺激性、損害性。
為了降低SO2的排放濃度,在控制燃料含硫量、燃料燃燒方式等方法之外,依然以脫硫方法為主。當(dāng)前脫硫主要分為兩類,既濕法脫硫與干法脫硫兩種。
干法脫硫:使用粉狀、粒狀吸收劑去除廢氣中的SO2。
濕法脫硫分為:主要分為鈣法脫硫、雙堿法脫硫、氨法脫硫等。

石灰()-石膏法

概述

石灰()-石膏法脫硫技術(shù),是目前應(yīng)用最廣泛、工藝技術(shù)最成熟的標(biāo)準(zhǔn)脫硫工藝技術(shù)。采用廉價(jià)易得的石灰(石)作為脫硫吸收劑,將石灰劑制作成粉末與水混合攪拌成漿液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細(xì)小液滴。

反應(yīng)過(guò)程

石灰-石膏法脫硫原理

吸收SO2  SO2+H2OH++HS03-H++SO32-

溶解:    Ca(OH)2Ca2++2OH-

                    CaSO3Ca2++SO32-

中和:    OH-+H+H2O

          OH-+HSO3-SO32-+H2O

氧化:    HSO3-+1/2O2SO32-+H+

          SO2-+1/2O2SO42-

結(jié)晶:    Ca2+SO32-+1/2H2OCaSO3·1/2H2O

          Ca2+SO42-+2H2OCaSO4·2H2O

 

工藝特點(diǎn)

1.采用價(jià)廉易得的石灰作為吸收劑,能夠有效地控制運(yùn)行成本。

2.技術(shù)成熟,脫硫效率高。

3.對(duì)工況負(fù)荷適應(yīng)性和SO2濃度的變化有很好的適用性。

4.副產(chǎn)物為純度較高的石膏,副產(chǎn)物產(chǎn)出可具有一定的價(jià)值。

系統(tǒng)組成

脫硫系統(tǒng)主要包括煙氣系統(tǒng)、石灰漿液制備系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、公共系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。

煙氣系統(tǒng):包含煙道、煙道加強(qiáng)、煙道支架、煙道膨脹節(jié)、檢修排空口及煙道配套的保溫、防腐及爬梯平臺(tái)等。

石灰漿液制備系統(tǒng):包含石灰儲(chǔ)倉(cāng)、石灰漿液制備、石灰漿液儲(chǔ)備及配套的攪拌、輸送泵系統(tǒng)等。

吸收氧化系統(tǒng):主要包括吸收塔、噴淋層、除霧器、循環(huán)泵、擾動(dòng)設(shè)備和氧化風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

副產(chǎn)物處理系統(tǒng):石膏排出設(shè)備、壓濾機(jī)系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)及石膏庫(kù)等。

公共系統(tǒng):包含工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、事故漿液系統(tǒng)。

電氣控制系統(tǒng):

電氣部分:供配電系統(tǒng)、電氣控制與保護(hù)、照明及檢修系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電纜和電纜構(gòu)筑物、電氣設(shè)備布置等。

控制部分:DCS控制柜、工控機(jī)、UPS電源、儀表等。

      我公司石灰()-石膏法技術(shù)特點(diǎn)

1.優(yōu)化煙道布置,合理設(shè)計(jì)煙氣流速,盡可能縮短凈煙道長(zhǎng)度,在煙道內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板、排凝裝置等措施,減小脫硫系統(tǒng)煙道阻力和故障點(diǎn),為主機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

2. 煙氣入口設(shè)計(jì)向下傾斜一定的角度,從而使得煙氣進(jìn)吸收塔漩渦區(qū)的面積減少。入口角度的合理傾斜將有利噴淋塔內(nèi)煙氣流態(tài)均勻,煙氣流速均布在3.54.0m/s,從而提高脫硫效率。并且設(shè)計(jì)對(duì)噴噴淋,降低來(lái)脫硫塔煙氣溫度,保證煙氣溫度對(duì)脫硫塔防腐和內(nèi)件沒(méi)有損壞。

3. 噴淋層優(yōu)化設(shè)計(jì),每層噴淋層相互交叉,層與層之間噴淋母管軸線夾角約20°,噴淋覆蓋率達(dá)200%以上,避免煙氣竄氣。避免局部高溫,保證塔內(nèi)所有位置氣體達(dá)到飽和。塔周邊采用90高效實(shí)心噴嘴,其余采用120空心噴嘴,液滴平均直徑2000微米,具有氣/液接觸充分、脫硫率更高、液氣比更低的特點(diǎn)。

4.在吸收塔內(nèi)設(shè)布?xì)庋b置,與密集型噴淋聯(lián)合使用能有效防止煙氣爬壁短路,改善靠近塔壁的氣液接觸,使氣/液分布更均勻并將壁上漿液再次引入噴淋區(qū)。

5.防止塔內(nèi)結(jié)垢及堵塞是吸收塔安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

本工程采用先進(jìn)可靠的單回路噴淋空塔,逆流煙氣洗滌,吸收塔內(nèi)氣液接觸區(qū)無(wú)填料構(gòu)件,不設(shè)置任何隔柵、托盤(pán),可有效降低塔內(nèi)運(yùn)行阻力,有效杜絕塔內(nèi)堵塞結(jié)垢現(xiàn)象,因此能保證吸收塔長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)計(jì)循環(huán)池停留時(shí)間不低于12h,降低塔內(nèi)脫硫漿液濃度。如此可大大降低塔內(nèi)外磨損,避免塔內(nèi)結(jié)垢堵塞,且同樣的液氣比下可提高脫硫效率,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

雙堿法

概述

雙堿法脫硫技術(shù)是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng),吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大,不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶和結(jié)晶結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。

雙堿法脫硫原理

1、 脫硫過(guò)程:

Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2         (1)

2NaOH+SO2Na2SO3+H2O           (2)

Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3                   (3)

以上三式視吸收液酸堿度不同而異:(1)式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)式;堿性較高時(shí)(PH>9),(2)式為主要反應(yīng);堿性降低時(shí)到中性甚至酸性時(shí)(5<PH<9),則按(3)式發(fā)生反應(yīng)。

2、 再生過(guò)程:

2NaHSO3+Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3+2H2O     (4)

Na2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO3           (5)

在石灰漿液(石灰達(dá)到過(guò)飽和狀況)中,中性(兩性)的NaHSO3很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出[Na+],隨后生成的[SO32-]又繼續(xù)跟石灰反應(yīng),反應(yīng)生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來(lái),從而使[Na+]得到再生,吸收液恢復(fù)對(duì)SO2的吸收能力,循環(huán)使用。 

系統(tǒng)組成

主要包括煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、再生系統(tǒng)、石膏脫水處理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。

工藝特點(diǎn)

1.鈉基作為吸收液,避免了結(jié)垢;

2.鈉基吸收速率高,較低的液氣比,較高的脫硫效率;

3.系統(tǒng)占地規(guī)模較小,投資較低;

4.再生和沉淀分離在塔外進(jìn)行,大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì);

5.石灰作為再生劑,為主要實(shí)際消耗物,鈉堿消耗較少,相比單堿法運(yùn)行成本較低。


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