簡述
雙鹼法煙氣脫硫工藝是將焙燒窯內的煙氣通過排煙機送入脫硫塔,煙氣在塔內旋轉上升與塔內噴淋的鹼金屬鹽類如NaOH、 、 、 等水溶液充分接觸後與煙氣中的 反應,然後在石灰液反應池中將吸收 後的溶液再生,再生後的吸收液循環使用,而 則以石膏的形式析出,生成亞硫酸鈣和石膏,脫硫實際消耗的是 。雙鹼法煙氣脫硫工藝,脫硫反應是在脫硫塔中完成,而固硫是在循環水池中進行的。
化學原理
1.在吸收塔內吸收 :
用NaOH吸收
用 吸收
用 吸收
2.將吸收了 的吸收液送至石灰反應器,進行吸收液的再生和固體副產品的析出。如以鈉鹽作為脫硫劑,用石灰或石灰石對吸收劑進行再生,則在反應器中會進行下面的反應:
用石灰再生
用石灰石再生
再生的NaOH和 等脫硫劑可以循環使用。由於存在著一定的氧氣,因此同時會發生下面的副反應:
脫除硫酸鹽
軟化
工藝流程
雙鹼法的工藝流程如圖1所示。煙氣與含有亞硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的溶液接觸,在某些情況下,溶液中還含有氫氧化鈉或碳酸鈉。亞硫酸鈉被吸收的 轉化成亞硫酸氫鹽。抽出一部分再循環液與石灰反應,形成不溶性的亞硫酸鈣和可溶性的亞硫酸鈉及氫氧化鈉。
最初的雙鹼法一般只有一個循環水池,NaOH、石灰和脫硫過程中捕集的飛灰同在一個循環池內混合。在清除循環池內的灰渣時,菸灰、反應生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未完全反應的石灰同時被清除,清出的混合物不易綜合利用而成為廢渣。
為克服傳統雙鹼法的缺點,對其進行了改進。主要工藝過程是,清水池一次性加入氫氧化鈉溶劑製成脫硫液,用泵打入吸收塔進行脫硫。三種生成物均溶於水,在脫硫過程中,煙氣夾雜的飛灰同時被循環液濕潤而捕集,從吸收塔排出的循環漿液流人沉澱池。灰渣經沉澱定期清除,可回收利用,如制磚等。上清液溢流進入反應池與投加的石灰進行反應,置換出的氫氧化鈉溶解在循環水中,同時生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等,可通過沉澱清除。
特點
與石灰石(石灰)濕式脫硫法相比,雙鹼法煙氣脫硫工藝有以下優點:
(1)用NaOH脫硫劑,循環溶液中基本上是NaOH的水溶液,在循環系統中對設備、管道和泵類無腐蝕和堵塞現象。
(2)吸收劑再生和脫硫渣沉澱均在塔外進行,減少了塔內結垢的可能性。據此,可以採用高效的板式塔或填料塔代替常用的噴淋塔,從而大大地縮小吸收塔的尺寸及減少操作的液氣比。
(3)脫硫效率高,可達90%以上。
(4)採用脫硫除塵一體化,可提高石灰的利用率及節約脫硫成本。
其缺點: 的副反應產物 較難再生,需不斷地向系統補充NaOH,增加鹼的消耗量。另外,由於 的存在也降低了石膏質量。操作複雜,工藝難以監控,一般僅在鈣基吸收劑難以得到時才採用。