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    脫硫塔

    適用范圍:工藝介紹1.1 鈉鈣雙堿脫硫工藝       鈉鈣雙堿法脫硫工藝(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝,它克服了石灰石

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    工藝介紹

    1.1 鈉鈣雙堿脫硫工藝

           鈉鈣雙堿法脫硫工藝(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝,它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內部采用鈉堿吸收SO2,吸收后的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環吸收利用。

    該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點,解決了石灰法的塔內易結垢的問題,具備鈉堿法吸收效率高的優點。

    1.2 工藝特點

           與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比,雙堿法原則上有以下優點:用鈉堿脫硫,循環水基本上是[Na+]的水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象,便于設備運行與保養;吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發生在塔外,這樣避免了塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用;鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率,一般在90%以上;對脫硫除塵一體化技術而言,可提高石灰的利用率。

    1.3 工藝流程介紹

           脫硫系統由SO2吸收系統、煙氣系統、脫硫劑供給系統、脫硫副產物處理系統、工藝水系統、電氣控制系統組成。

           除塵脫硫煙氣流程

           煙氣:除塵器→引風機→脫硫吸收塔→煙囪; 

           燃煤產生的污染煙氣,經除塵器除去大部分粉塵后,由引風機吸出,正壓鼓入脫硫裝置,引風機來煙氣首先進入一預處理文丘里噴淋霧化裝置,該裝置內設置數組高效霧化噴頭,煙氣經過文丘里喉部的縮放,氣流流速從慢到快再到慢,在喉管入口處與噴入的霧化堿液充分混合接觸,部分SO2被堿液吸收,煙氣中大顆粒的粉塵部分被去除,細小粉塵被氣霧濕潤而凝聚,使其密度增大,溫度降低,煙氣濕度增大。經預處理的煙氣切向進入圓形脫硫塔主筒體,在脫硫塔內煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸,兩者充分混合。塔內設置三層高效霧化系統,在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100~300μm的霧化液滴,煙氣中SO2與吸收堿液再次反應,脫除90%以上的二氧化硫。噴霧系統的合理選型及科學布置,使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段,煙氣較長時間內在霧化區中穿行,煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸,并不斷與霧滴相碰,其中SO2與吸收液進行反應,從而被脫除,同時殘留煙塵被帶上“水珠”,質量增大。脫硫后的液體落入脫硫塔底部,定時定期排入脫硫塔后設置的收集系統,適當補充一定量的堿液后經循環泵再次送入噴霧和配液系統中再次利用,脫硫劑始終處于循環狀態。

            經多次循環后的脫硫漿液排入后處理系統,由于設計的特殊性,經脫硫后的煙氣通過塔頂除霧器時,利用其導向作用產生強大的離心力,將煙氣中的液滴分離出來,達到同時除塵除霧的效果。潔凈煙氣最終達標排放。

    1.4 工藝原理

           鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動,鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程:

    Ⅰ、脫硫過程

           Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2         (1)

           2NaOH + SO2 → Na2CO3 + H2O         (2)

           Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHSO3          (3)

           (1) 式為吸收啟動反應式;

           (2) 式為主要反應式,pH>9(堿性較高時)

           (3) 式為當堿性降低到中性甚至酸性時(5<pH<9)

    Ⅱ、再生過程

           2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

           Na2SO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO3↓               (6)

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

    脫硫副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),用戶可以根據自己的需要,采用不同的方法對副產品進行處理。

    1.5 煙氣脫硫系統描述

           本煙氣脫硫系統包括SO2吸收系統、煙氣系統、脫硫劑供給系統、脫硫副產物處理系統、工藝水系統和電氣控制系統。

    1.5.1 SO2吸收系統

           在吸收塔內,經霧化的脫硫劑與從煙氣中捕獲的SO2、SO3等發生化學反應,生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質。脫硫并除塵后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。

    SO2吸收系統包括以下內容:吸收塔、漿液循環、脫硫液排出、煙氣除霧等幾個部分,還包括輔助的放空、排空設施。

         (1)吸收塔

            1)設計原則

            吸收塔內所有部件能夠承受最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊,高溫煙氣不會對任何系統和設備造成損害。

            吸收塔選用的材料適合工藝過程的特性,并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內部結構設計考慮腐蝕余度。脫硫塔材質優質Q235-A鋼板卷制圓柱形塔,塔體內壁襯20~35mm花崗巖,鋼板與花崗巖中間用澆注料澆注,能適應-20~180℃的溫度,耐酸堿腐蝕、耐磨損、抗剝離強度高、使用壽命長。

            在吸收塔內安裝脫硫設備,即噴霧系統、除霧器、反沖洗裝置及其它輔助設施(除霧器采用316L或其它材料制作,除霧器效率95%)。

            2)噴霧系統

            包括管線、噴嘴、支撐、加強件和配件等。漿液噴淋系統的設計使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率,使吸收溶液與煙氣充分接觸,從而保證在適當的液/氣比(L/G)下可靠地實現所要求的脫硫效率。

    噴嘴采用陶瓷材料,螺旋實心形噴霧,霧徑為50~150μm,霧化效果好,霧化角度900;耐腐蝕,不堵塞,全面霧化,不滴流,噴嘴及進液管設置花崗巖保護套。



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