雙堿脫硫法技術特點  

 

                                                                               

 

     雙堿法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石-石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。傳統的石灰石/ 石灰—石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。結垢堵塞問題嚴重影響脫硫系統的正常運行，更甚者嚴重影響鍋爐系統的正常運行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統（曝氣系統），從而增加初投資及運行費用，用廉價的脫硫劑而易造成結垢堵塞問題，單純采用鈉基脫硫劑運行費用太高而且脫硫產物不易處理，二者矛盾相互凸現，雙堿法煙氣脫硫工藝應運而生，該工藝好的解決了上述矛盾問題。

 

 一、工藝基本原理   

 

     雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫后反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用，比較適用于中小型鍋爐進行脫硫改造的脫硫除塵器。    雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2 來達到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。

 

脫硫工藝主要包括 5 個部分：    

 

(1) 吸收劑制備與補充；    

 

(2) 吸收劑漿液噴淋；    

 

(3) 塔內霧滴與煙氣接觸混合；    

 

(4) 再生池漿液還原鈉基堿；   

 

(5) 石膏脫水處理。雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2 先溶解于吸收液中，然后離解成 H+ 和HSO3 -SO2(g)= =  = SO2(aq) （1 ）    SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3 — = = = 2H++SO32 —：（2 ）式（1 ）為慢反應，是速度控制過程之一。然后H+ 與溶液中的 OH 一中和反應，生成鹽和水，促進SO2 不斷被吸收溶解。具體反應方程如下：    2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O     Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3  脫硫后的反應產物進入再生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2 進行再生，再生反應如下：    Ca(OH)2 + Na2SO3 2 NaOH + CaSO3      Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Na2SO3 + CaSO3 · 1/2H2O +1/2H2O 存在氧氣的條件下，還會發生以后應：    Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O 2 NaOH + CaSO4 · H2O  脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH 可以循環使用。

 

二、工藝流程介紹

 

   自鍋爐的煙氣先經過除塵器除塵，然后煙氣經煙道從塔底進入脫硫塔。在脫硫塔內布置若干層（根據具體情況定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應。經脫硫洗滌后的凈煙氣經過除霧器脫水后進入換熱器，升溫后的煙氣經引風機通過煙囪排入大氣。

 

三、工藝流程說明

 

    雙堿法脫硫除塵器主要包括吸收劑制備和補充系統，煙氣系統，SO2 吸收系統，脫硫石膏脫水處理系統和電氣與控制系統五部分組成。

 

    

 

四、二次污染的解決問題

 

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4 很難進行處理，極易造成嚴重的二次污染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產物用石灰來再生，只有少量的Na2SO4 被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4 的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成二次污染。

 

五、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：

 

(1) 用NaOH 脫硫，循環水基本上是NaOH 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；

 

(2) 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；同時可以用{gx}的板式塔或填料塔代替空塔，使系統更緊湊，且可提高脫硫效率；

 

    (3)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；

 

  (4)對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。缺點是：NaSO3 氧化副反應產物Na2SO4 較難再生，需不斷的補充NaOH 或Na2CO3 增加堿的消耗量。另外， Na2SO4 的存在也將降低石膏的質量。

 

該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到95％以上。