石灰(石)-石膏法

概述

石灰(石)-石膏法脫硫技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣泛、工藝技術(shù)最成熟的標(biāo)準(zhǔn)脫硫工藝技術(shù)。采用廉價(jià)易得的石灰（石）作為脫硫吸收劑，將石灰劑制作成粉末與水混合攪拌成漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細(xì)小液滴。

反應(yīng)過程

石灰-石膏法脫硫原理

吸收SO₂ ： SO₂+H₂O→H⁺+HS0₃^-→H⁺+SO₃^2-

溶解：    Ca(OH)₂→Ca²⁺+2OH^-

                    CaSO₃→Ca²⁺+SO₃^2-

中和：    OH^-+H⁺→H₂O

          OH^-+HSO₃^-→SO₃^2-+H₂O

氧化：    HSO₃^-+1/2O₂→SO₃^2-+H⁺

          SO^2-+1/2O₂→SO₄^2-

結(jié)晶：    Ca²+SO₃^2-+1/2H₂O→CaSO₃·1/2H₂O

          Ca²+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O

工藝特點(diǎn)

1.采用價(jià)廉易得的石灰作為吸收劑，能夠有效地控制運(yùn)行成本。

2.技術(shù)成熟，脫硫效率高。

3.對(duì)工況負(fù)荷適應(yīng)性和SO2濃度的變化有很好的適用性。

4.副產(chǎn)物為純度較高的石膏，副產(chǎn)物產(chǎn)出可具有一定的價(jià)值。

系統(tǒng)組成

脫硫系統(tǒng)主要包括煙氣系統(tǒng)、石灰漿液制備系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、公共系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。

煙氣系統(tǒng)：包含煙道、煙道加強(qiáng)、煙道支架、煙道膨脹節(jié)、檢修排空口及煙道配套的保溫、防腐及爬梯平臺(tái)等。

石灰漿液制備系統(tǒng)：包含石灰儲(chǔ)倉、石灰漿液制備、石灰漿液儲(chǔ)備及配套的攪拌、輸送泵系統(tǒng)等。

吸收氧化系統(tǒng)：主要包括吸收塔、噴淋層、除霧器、循環(huán)泵、擾動(dòng)設(shè)備和氧化風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

副產(chǎn)物處理系統(tǒng)：石膏排出設(shè)備、壓濾機(jī)系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)及石膏庫等。

公共系統(tǒng)：包含工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、事故漿液系統(tǒng)。

電氣控制系統(tǒng)：

電氣部分：供配電系統(tǒng)、電氣控制與保護(hù)、照明及檢修系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、電纜和電纜構(gòu)筑物、電氣設(shè)備布置等。

控制部分：DCS控制柜、工控機(jī)、UPS電源、儀表等。

      我公司石灰(石)-石膏法技術(shù)特點(diǎn)

1.優(yōu)化煙道布置，合理設(shè)計(jì)煙氣流速，盡可能縮短凈煙道長(zhǎng)度，在煙道內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板、排凝裝置等措施，減小脫硫系統(tǒng)煙道阻力和故障點(diǎn)，為主機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

2. 煙氣入口設(shè)計(jì)向下傾斜一定的角度，從而使得煙氣進(jìn)吸收塔漩渦區(qū)的面積減少。入口角度的合理傾斜將有利噴淋塔內(nèi)煙氣流態(tài)均勻，煙氣流速均布在3.5～4.0m/s，從而提高脫硫效率。并且設(shè)計(jì)對(duì)噴噴淋，降低來脫硫塔煙氣溫度，保證煙氣溫度對(duì)脫硫塔防腐和內(nèi)件沒有損壞。

3. 噴淋層優(yōu)化設(shè)計(jì)，每層噴淋層相互交叉，層與層之間噴淋母管軸線夾角約20°，噴淋覆蓋率達(dá)200%以上，避免煙氣竄氣。避免局部高溫，保證塔內(nèi)所有位置氣體達(dá)到飽和。塔周邊采用90高效實(shí)心噴嘴，其余采用120空心噴嘴，液滴平均直徑2000微米，具有氣/液接觸充分、脫硫率更高、液氣比更低的特點(diǎn)。

4.在吸收塔內(nèi)設(shè)布?xì)庋b置，與密集型噴淋聯(lián)合使用能有效防止煙氣爬壁短路，改善靠近塔壁的氣液接觸，使氣/液分布更均勻并將壁上漿液再次引入噴淋區(qū)。

5.防止塔內(nèi)結(jié)垢及堵塞是吸收塔安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

本工程采用先進(jìn)可靠的單回路噴淋空塔，逆流煙氣洗滌，吸收塔內(nèi)氣液接觸區(qū)無填料構(gòu)件，不設(shè)置任何隔柵、托盤，可有效降低塔內(nèi)運(yùn)行阻力，有效杜絕塔內(nèi)堵塞結(jié)垢現(xiàn)象，因此能保證吸收塔長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)計(jì)循環(huán)池停留時(shí)間不低于12h，降低塔內(nèi)脫硫漿液濃度。如此可大大降低塔內(nèi)外磨損，避免塔內(nèi)結(jié)垢堵塞，且同樣的液氣比下可提高脫硫效率，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

雙堿法

概述

雙堿法脫硫技術(shù)是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過飽和結(jié)晶和結(jié)晶結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。

雙堿法脫硫原理

1、 脫硫過程：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂↑         (1)

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O           (2)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃                   (3)

以上三式視吸收液酸堿度不同而異：（1）式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)式；堿性較高時(shí)（PH>9），（2）式為主要反應(yīng)；堿性降低時(shí)到中性甚至酸性時(shí)（5<PH<9），則按（3）式發(fā)生反應(yīng)。

2、 再生過程：

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+CaSO₃↓+2H₂O     (4)

Na₂SO₃+Ca(OH)₂→2NaOH+CaSO₃↓           (5)

在石灰漿液（石灰達(dá)到過飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO₃很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出[Na⁺]，隨后生成的[SO₃^2-]又繼續(xù)跟石灰反應(yīng)，反應(yīng)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(fù)對(duì)SO₂的吸收能力，循環(huán)使用。 

系統(tǒng)組成

主要包括煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、再生系統(tǒng)、石膏脫水處理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。

工藝特點(diǎn)

1.鈉基作為吸收液，避免了結(jié)垢；

2.鈉基吸收速率高，較低的液氣比，較高的脫硫效率；

3.系統(tǒng)占地規(guī)模較小，投資較低；

4.再生和沉淀分離在塔外進(jìn)行，大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會(huì)；

5.石灰作為再生劑，為主要實(shí)際消耗物，鈉堿消耗較少，相比單堿法運(yùn)行成本較低。