脱硫设计计算

4.2废气处理工艺选择

综上比较可知，几种主要的湿法除硫的比较可知：双碱法不仅脱硫效率高（>95%），吸收剂利用率高（>90%）、能适应高浓度SO2烟气条件、钙硫比低（一般<1.05）、采用的吸收剂价廉易得、管理方便、能耗低、运行成本低，不产生二次污染，所以本次设计采用双碱法进行脱硫。

4.2.2 工艺说明

脱硫工艺原理：

干燥塔废气经洗涤塔进行降温后，进入旋风除尘器除尘，然后进入双碱法脱硫除尘系统，双碱法脱硫除尘系统采用NaOH作为脱硫吸收剂，将脱硫剂经泵打入脱硫塔与烟气充分接触，使烟气中的二氧化硫与脱硫剂中的NaOH进行反应生成Na2SO3，从脱硫塔排出的脱硫废水主要成分是Na2SO3溶液，Na2SO3溶液与石灰反应，生成CaSO3和NaOH，CaSO3经过氧化，生成CaSO4沉渣，经过沉淀池沉淀，沉淀池内清液送入上清池，沉渣经板框压滤机进一步浓缩、脱水后制成泥饼送至煤灰场，滤液回收至上清池，返回到脱硫塔/收集池重新利用，脱硫效率可达95%以上。

工艺过程分为三个部分：

1石灰熟化工艺：

生石灰干粉由罐车直接运送到厂内，送入粉仓。在粉仓下部经给料机直接供熟化池。为便于粉仓内的生石灰粉给料通畅，在粉仓底部设有气化风装置和螺旋输送机，均匀地将生石灰送入熟化池内，同时按一定比例加水并搅拌配制成一定浓度的Ca(OH)2浆液，送入置换池。

配制浆液和溶液量通过浓度计检测。

2吸收、再生工艺：

脱硫塔内循环池中的NaOH溶液经过循环泵，从脱硫塔的上部喷下，以雾状液滴与烟气中的SO2充分反应，生成Na2SO3溶液，在塔内循环，当PH值降低到一定程度时，将循环液打入收集池，在置换池内与Ca(OH)2反应，生成CaSO3浆液。将浆液送入氧化池氧化，生成CaSO4沉渣，送入沉淀池。向置换池中加Ca(OH)2和NaOH都是通过PH 计测定PH值后加入碱液，脱硫工艺要求的PH值为9~11。

3废液处理系统：

沉淀池的清液收集在上清池，沉渣通过板框压滤机压制成泥饼，压制后清液送入上清池，上清池清液返回脱硫塔/收集池重新利用，泥饼送至煤灰场。

脱硫吸收反应

双碱法湿法烟气脱硫工艺同其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气

中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3﹣；

1）SO2(g) ←→ SO2(aq)

2）SO2(aq)+H2O(l) ←→H++HSO3﹣←→H++SO32-；

式（1）为慢反应，是速度控制过程之一。

然后H+与溶液中的OH﹣中和反应，生成盐和水，促进SO2不断被吸收溶解。具体反应方程式如下：

3）2NaOH + SO2→ Na2SO3 + H2O

4）Na2SO3 + SO2+ H2O → 2NaHSO3

脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱，一般是Ca(OH)2进行再生，再生反应过程如下：

5）Ca(OH)2 + Na2SO3→ 2 NaOH + CaSO3

6）Ca(OH)2 + 2NaHSO3→ Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O +1/2H2O

存在氧气的条件下，还会发生以下反应：

7）Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2H2O → 2NaOH + CaSO4·H2O

脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其脱水处理。再生的NaOH可以循环使用。

除尘工艺原理：

含尘烟气进入脱硫除尘塔，烟气通过塔内旋流塔板叶片时将吸收液吹成很小的雾滴，于是产生的固体烟尘大小颗粒间、液体和固体间以及液体不同直径水滴间相互碰撞和拦截；在布朗运动和紊流作用下，粒子间发生碰撞；在凝聚作用下，粒子的粒径不断增大，同时高温烟气向液体传导热量时，尘粒被降温，使水气冷凝在粒子表面，粒子质量的增大，更易于惯性碰撞相互捕集；含湿烟气在塔内旋流板的导向作用下，旋转运动加剧，产生强大的离心力。由于粒子表面沾有水，具有很好的润滑作用；在离心力的作用下，很容易从水气中脱离出来被甩向塔壁；又在重力作用下流向塔底，最后含尘液体

向下流入水封池。还有一定数量的逸出尘粒，当其通过多层塔板，继续凝结并加大体积后被捕集、分离，从而达到最佳除尘效果，除尘效率可达到99%。

第五章工艺设计

5.1废气主要构筑物工艺设计

5.1.1脱硫除尘塔1

和颗粒物

功能：对塔内烟气进行洗涤，除去烟气中的SO

2

材质：玻璃钢结构

数量：1座

相关参数：液气比≤3L/m3有效容积，30m3，尺寸：Φ×H=2500×6000mm

主要设备：喷淋泵2台（一备一用）Q=40m3/h，材质：聚四氟乙烯

5.1.2脱硫除尘塔2

和颗粒物

功能：对塔内烟气进行洗涤，除去烟气中的SO

2

材质：玻璃钢结构

数量：1座

相关参数：液气比≤3L/m3有效容积，30m3，尺寸：Φ×H=2500×6000mm

主要设备：喷淋泵2台（一备一用）Q=40m3/h，材质：聚四氟乙烯

5.1.3收集池

功能：收集脱硫塔产生的脱硫废水；

材质：采用钢混结构，环氧树脂防腐内衬

数量：1座

容积：20m3、尺寸2×5×2m

主要设备：输送泵及相关管道、阀门等。

5.1.4熟化槽

功能：将CaO粉末投放到石灰熟化槽内，与通过管道引来的水混合熟化进入置换池。

材质：碳钢

数量：1套

相关参数：料仓容积10m3、熟化槽容积5m3

主要设备：料仓、熟化槽、搅拌机（乳液泵）、输送泵等

5.1.5反应池

功能：使充分反应生成CaSO

4

材质：钢混结构，环氧树脂防腐内衬

数量：1座

相关参数：有效容积20m3、尺寸2×5×2m

主要设备：反应池、搅拌机、输送泵、氧化风机等。

5.1.6沉淀池

功能：使CaSO4沉渣沉淀与溶液分层

材质：钢混结构，环氧树脂防腐内衬

数量：1座

相关参数：有效容积80m3、池底斜坡30°、尺寸8.0×5.0×2m 主要设备：沉淀池、输送泵等。

5.1.7上清池

功能：储存清液

材质：钢混结构，环氧树脂防腐内衬

数量：1座

相关参数：有效容积20m3、尺寸2.0×5.0×2.0m

主要设备：上清池、输送泵等。

表5-1 主要构筑物一览表