雙堿法脫硫設備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。鈣鈉雙堿法脫硫工藝,簡稱雙堿法。該法主要是脫除氣體中的SO2氣體。適用于鍋爐煙氣、焦爐氣、鍋爐生產廢氣等的脫硫。
一 、雙堿法脫硫設備原理:
雙堿法通常是鈉堿(NaCO3-NaHO)/鈣堿[Ca(HO)2]的脫硫法,是一種濕式堿液吸收脫硫技術,是吸收了鈉法和石灰-鈣法的優點,其基本思想是以鈉堿啟動系統,塔內鈉堿吸收SO2減少結垢和堵塞,塔外利用鈣堿(石灰水)來補充OH-同時固定硫,使得鈉離子循環吸收利用,脫硫過程中起作用的是NaCO3或NaHO,啟動后實際消耗的是石灰,理論上不消耗鈉堿,只是在清渣時會帶出一些,所以實際使用時補充少量堿液。
二、反應方程式如下:
1、脫硫反應:
Na2CO3 + SO2 → NaSO3 + CO2↑ (1)
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O (2)
Na2SO3+ SO2 + H2O → 2NaHSO3 (3)
其中:
式(1)為啟動階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應;
式(2)為再升液pH值較高時(高于9時),溶液吸收SO2的主反應;
式(3)為溶液pH值較低(5~9)時的主反應。
2、氧化過程(副反應)
Na2SO3 + 1/2O2 → Na2SO4(4)
NaHSO3 + 1/2O2 → NaHSO4(5)
3、再升過程
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3(6)
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O +3/2H2O (7)
三
雙堿法脫硫工藝特點:
1、脫硫效率90%以上。
2、脫硫劑采用鈉堿和石灰,塔內清液吸收,有效避免塔內結垢。
3、液氣比小。可脫硫除塵一體化。
4、一次投資省,運行成本低,國產程度高。
5、適應范圍廣。
雙堿法脫硫工藝流程:
雙堿法脫硫設備采用鍛鋼爐的煙氣經換熱降溫至≤200℃,經煙道從塔底進入脫硫塔。在脫硫塔內布置若干層數十支噴嘴,噴出細微液滴霧化均布于脫硫塔溶積內,煙氣與噴淋脫硫液進行充分汽液混合接觸,使煙氣中SO2和灰塵被脫硫液充分吸收、反應,達到脫塵除SO2的目的。經脫硫洗滌后的凈煙氣經塔頂除霧器脫水,經脫硫塔上部進入煙囪排入大氣。脫硫循環液經塔內氣液接觸除SO2后,經塔底管道流入沉淀池在此將灰塵沉淀下來,清液經上部溢進入反應再升池,在池內與石灰乳液制備槽引來的石灰乳進行再升反應,再升液流入泵前循環槽補入Na2CO3,由泵打入脫硫塔頂脫除SO2循環使用。其中再升產出的CaSO3及煙氣中過剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分離。