钙钠双碱法脱硫工艺，简称双碱法。该法主要是脱除气体中的SO2气体。适用于锅炉烟气、焦炉气、锅炉生产废气等的脱硫。- o8 W/ {/ t4 b7 J; a* L
. R* v; m" ~ |3 V& N% }
1 h$ g v- m7 F" L$ O0 k0 A一、工艺特点 ( n. `) F @" K! @
5 D- ]. x* J0 O0 T# N; L1 B
钙钠双碱法是先用钠碱性吸收液进行烟气脱硫，然后再用石灰粉再生脱硫液，由于整个反应过程是液气相之间进行，避免了系统结垢问题，而且吸收速率高，液气比低，吸收剂利用率高，投资费用省，运行成本低。" H- R) g2 z J4 i* p4 X% a
# Q" u* a8 K3 k1、以NaOH(Na2CO3)脱硫，脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。9 f! x/ M; ^. d, d9 O
" o0 n% \+ c7 B6 b
2、钠基吸收液对SO2反应速度快，故有较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般≥90%。( }- w- n. {1 }8 Q1 _1 [
' K+ d! u* [' S' X0 V7 k
3、脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行成本。
3 `! T& ^+ D7 V2 ~8 u6 R0 p. j3 R+ p5 s5 w, p8 P
4、以空塔喷淋为脱硫塔结构，运行可靠性高，事故发生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。' O. Z/ t( J. o$ Y: w) ^
' b' W5 ^6 A( N4 r4 u
$ ]* S/ _- X. N( W
; m- V( N. `: r7 I
& ~/ U' u4 J% o: s, ` ~二、工艺原理
; o8 |7 }! a2 z1 x* P) H
+ S$ Z9 c* F% {1、反应原理6 n: H: f. S% d1 G$ t3 W4 X
9 b* U X2 E/ j8 F; K
SO2吸收反应：Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑* v M% n c% Q, U: v! W2 i
: L1 w, V0 M' X& {吸收剂再生反应：CaO＋H2O→Ca(OH) 2/ z& R# o, f9 w% V8 Q% p }" o
* B9 s. s( J' r) b! ECa(OH) 2＋Na2SO3＋H2O→2NaOH＋CaSO3＋H2O
4 ^/ c& {6 k$ o* s6 k- y6 N' p$ e, ?4 H" H4 B3 O+ R) Q
2、工艺流程
3 x! V: {/ i4 \4 t- B4 o# w; H
. ^) @1 f! a1 |; w采用锻钢炉的烟气经换热降温至≤200℃，经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层数十支喷嘴，喷出细微液滴雾化均布于脱硫塔溶积内，烟气与喷淋脱硫液进行充分汽液混合接触，使烟气中SO2和灰尘被脱硫液充分吸收、反应，达到脱尘除SO2的目的。经脱硫洗涤后的净烟气经塔顶除雾器脱水，经脱硫塔上部进入烟囱排入大气。脱硫循环液经塔内气液接触除SO2后，经塔底管道流入沉淀池在此将灰尘沉淀下来，清液经上部溢进入反应再生池，在池内与石灰乳液制备槽引来的石灰乳进行再生反应，再生液流入泵前循环槽补入Na2CO3，由泵打入脱硫塔顶脱除SO2循环使用。其中再生产出的CaSO3及烟气中过剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分离。* X+ Y* Q- W8 d
R E! g7 W9 g( e' O% o# D
6 t( e8 @" \! ^6 l6 ]8 y0 j三、工艺优势 $ J4 `; @% l+ w
( p+ J- T4 M4 F' P1、烟气系统% k7 L: v. |5 |( R3 b' d
) q, z; h/ Q3 q3 q' r
来自锻钢烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔。脱硫塔以空塔喷淋结构。设计空速小（4.0m/s），塔压力降小（≤600Pa），脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体，烟气升至塔顶进入烟囱排入大气。脱硫塔制作完毕喷砂处理后，环氧树脂防腐6遍，塔内部件主要是喷嘴和防雾器，均为304不锈钢材质。当脱硫泵出现故障时，脱硫暂停反应，烟气可通过烟囱排入大气。% x r, X$ V0 U2 Q) N! J) s+ p
- I9 x( d$ h- c% _2、脱硫塔SO2吸收系统/ C r- D, {0 m; {# F2 e
2 o% i% B' A8 E+ M- l2 l. R烟气进入脱硫塔向上升起与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤，气液充分接触吸收SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋，由于喷嘴的雾化作用，分裂成无数小直径的液滴，其总表面积增大数千倍，使气液得以充分接触，气液相接触面积越大，两相传质热反应，效率越高。因此化工生产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构，起到高效、节能、造价低等优点。脱硫塔内碱液雾化吸收SO2及粉尘，生成Na2SO3，同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH) 2反应，再生出钠离子并补入Na2SO3（或NaOH），经循环脱硫泵打入脱硫循环吸收SO2。
6 n7 X0 a: \; h* g9 j. F3 i5 g, Y7 \, I9 Z# }
在脱硫塔顶部装有除雾器，经除雾器折流板碰冲作用，烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。除雾器设置定期冲洗装置，防止除雾器堵塞。
( H% I6 ^) Y( Z4 j' O( E4 x5 a5 e1 M) S/ k5 w6 U
3、脱硫产物处理
, K, n, V6 V2 R. q: ]+ g/ }* b+ P" F
; I' c% k" I8 t2 S, V脱硫产物最终是石膏浆，具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好，经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质，影响石膏的质量，所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器，稠厚器增浓提固后，再排至渣场处理。
: t2 l: `* Y$ o8 g* {9 d# x
0 E- M, _/ K( s( V8 A' `1 B4、关于二次污染的解决
8 w. t4 A: x$ B- x$ G0 @' G% X! T* }: b. l: a
以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸收SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用，因钠钙双碱法能节省碱耗，又杜绝二次污染问题。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中，经固液分离，分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用，因此不会产生二次污染。
/ t' {4 C2 p: s! T% ?
y" u! R% C" W: F5、方案的特点
) n7 |! Z/ M/ K9 P( \: d; ]0 r
# [9 C8 s. ^: G" s1 @0 M8 a% I9 l以NaOH(Na2CO3)脱硫，脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。钠基吸收液对SO2反应速度快，故有较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般≥90%。0 O7 t8 F3 ]9 Z# r4 Y1 z1 |8 N! t- I
" [; q+ Z6 g1 k
脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行成本。以空塔喷淋为脱硫塔结构，运行可靠性高，事故发生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。
4 k: d7 V4 V& D: }; P3 P* s
) ?' l; `& I! E7 `: U( e6、吸收SO2效率及主要影响因素* Y8 T9 ?2 [. |5 y, A
6 H3 g3 l. D8 ?PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脱硫效率高，同时PH值高，结垢几率小，避免吸收剂表面纯化。7 G* d' m( D0 u' m) G, b3 y
# R) X- G4 C, o& g, ?: F
温度：温度低有利于气液传质，溶解SO2，但温度低影响反应速度，所以脱硫剂的温度不是一个独立的不变因素，取决于进气的烟气温度。2 m3 p5 l; B- P2 K" Z' X
1 j0 m; l" G# W: t: X
石灰粒度及纯度：要求石灰纯度≥95%，粒度控制Pc200~300目内。
' n1 o" k- K6 V) m! l& ^' ?9 c) e+ y) C) ?" O9 R
液浆浓度：控制在10~15%。
8 T9 P& C7 R L2 q1 T
" Y- z# Y# v( f4 s Y& x经多年使用，双碱法脱硫工艺的缺点逐步暴露出来，主要体现在以下几个方面：0 X0 ^9 h5 q/ f& d& q) h0 ?
M: d7 |; j9 e8 d( \2 ^( `
1、氢氧化钠或碳酸钠与二氧化硫反应同时也会与二氧化碳反应，烟气中二氧化碳含量远远高于二氧化硫含量，二氧化碳与氢氧化钠反应后生成碳酸钠，二氧化硫与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠，这2个反应是同时进行的，因二氧化碳含量大很多，故碳酸钠产生量相当大，碳酸钠部分与溶于水的二氧化硫再次反应，但二氧化硫在第一次喷淋洗涤后含量很少（部分与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠），二次反应后还会出现大量的碳酸钠排入置换系统，故二氧化碳消耗的氢氧化钙（置换后实际消耗为氢氧化钙）量很高（受脱硫效率、洗涤效率、停留时间影响）。/ W$ k* v J% B: w" V! a3 `# }
4 F; K; i. `7 [, x+ Y* K6 K3 ~+ o
: q* g5 k7 n& N8 p+ w& h7 [: {4 i+ Q2、亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应较快（置换系统内反应），但硫酸钠与氢氧化钙很难反应，脱硫循环水中硫酸钠含量不断增加，脱硫效率不断下降，导致烟气排放超标，也导致烧碱消耗量大大增加.
! b: Z* e& I, F+ g- K, |/ V. x/ x3 ] _. I, C. E8 l" j
3、亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应段无有效手段控制反应效率，即无法控制置换效率，导致未经置换的亚硫酸钠氧化为硫酸钠，因硫酸钠很难与氢氧化钙反应，导致浪费和影响脱硫效率。
- y1 s; D3 ? p: l! i
! C6 A7 l+ u( N' h8 g4、因为置换系统无法分辨氢氧化钠和氢氧化钙，故氢氧化钙在喷淋水中的含量会很高，导致结垢。 v% L8 k7 }5 ~7 m0 x
0 d/ k$ J: L) O6 f; w, `以上原因导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大，长期运行成本极高，同时，结垢严重，很多脱硫系统只能在环保监测验收的时候使用，严重影响空气质量，是空气质量恶化的主要原因之一。6 ?2 S: o* @ \; a% v
0 @# O% W7 Q& Y |
© 声明：本文仅表作者或发布者个人观点，与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实，对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。
|
![[报告]2021年世界水发展报告执行摘要 上篇](data/attachment/block/26/26edfcc068c2e848c8d8a8121831a5c9.jpg)
![[报告]2021年世界水发展报告执行摘要 下篇](data/attachment/block/21/215be821e512fdc16636ad656b4f7e23.jpg)
![[报告]2021年世界水发展报告执行摘要 上篇](data/attachment/block/8e/8e28e46df3c3a206beef50782485f88a.jpg)
[报告]2021年世界水发展报告执行摘要 上篇
深度：关于内回流，你应该知道的！
污泥热水解消化工艺的性能与成本解析
实践：化学氧化+化学还原/固化稳定化协同修
案例：广州京溪污水厂地下式MBR工艺应用
探讨：水泥厂烟气污染协同治理