双碱法脱硫介绍
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一、工艺流程
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流程说明:
烟气从锅炉排出,烟气进入不锈钢脱硫塔,经水喷淋脱硫后,净化的气体经风机进烟囱高空排放,喷淋后的水进入循环碱池沉渣后经水泵加压再进行喷淋,喷淋水循环使用。在加碱池内加入[NaCO3-Ca(OH)2],使池内变碱性,通过自动加药系统,自动加到大循环水池。
二、双碱法脱硫原理
双碱法又叫钠钙双碱法[NaCO3-Ca(OH)2],采用纯碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。较之石灰石法等其它脱硫工艺,它有以下优点:
(1)钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快,可降低液气比,从而既可降低运行费用,又可减少水池、水泵和管道的投资;
(2)再生和沉淀分离在塔外,可大大降低塔内和管道内的结垢机会;
(3)钠碱循环利用,损耗少,运行成本低;
(4)正常操作下吸收过程无废水排放;
(5)灰水易沉淀分离,可大大降低水池的投资;
(6)脱硫渣无毒,溶解度极小,无二次污染,可综合利用;
(7)电石渣作再生剂(实际消耗物),以废治废,运行成本低(如有电石渣的话);
(8)操作简便,系统可长期运行稳定。
其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程:
脱硫过程:
Na2CO3+SO2 →Na2SO3+CO2↑(1)
2NaOH+SO2→ Na2SO3+H2O (2)
Na2SO3+SO2+H2O → 2NaHSO3 (3) 以上三式视吸收液酸碱度不同而异:(1)式为吸收启动反应式;碱性较高时(PH>9),(2)式为主要反应;碱性降低到中性甚至酸性时(5<PH<9 时,则按(3)式发生反应。
再生过程:
2NaHSO3+Ca(OH)2 → Na2SO3+CaSO3 ↓+2H2O (4)
Na2SO3+Ca(OH)2→ 2 NaOH+CaSO3 ↓ (5)
在Ca(OH)2浆液(Ca(OH)2达到过饱和状况)中,中性(两性)的NaHSO3很快跟Ca(OH)2反应从而释放出[Na+],随后生成的[SO32-]继续跟Ca(OH)2反应,反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来,从而使[Na+]得到再生,吸收液恢复对SO2的吸收能力,循环使用。
三、运行费用
例如:锅炉每小时燃煤5.2吨,按煤的含硫率为1%算。每小时产生52kg 的硫。S + O2 = SO2硫和二氧化硫的质量比为1:2,即每小时生成104kg的SO2。
根据上述化学方程式: SO2 + 2NaOH =====Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O ==== 2NaHSO3
2NaHSO3 + CaCO3 ==== Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O↓ + CO2↑ + 1/2H2O
以上化学式简化后得 3 SO2---- 2 NaOH和1 CaCO3根据原子量计算得,中和100kg的SO2需要41.6kg的NaOH和52kg的CaCO3。
按市面NaOH价格:2.4元/kg ;CaCO3的价格:0.64元/kg