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玻璃钢脱硫塔

 

一、概况:
  在湿法烟气脱硫工艺中,石灰石/石灰-石膏湿法脱硫技术是在烟气脱硫领域应用最广泛,技术最成熟,运行最可靠和装置最稳定的一种脱硫工艺。世界上80%以上的烟气脱硫装置均采用石灰石/石灰-石膏湿法脱硫工艺,单塔处理烟气量对应的机组容量已达到1000MW。

二、石灰石/石灰-石膏湿法脱硫反应机理:
  石灰石/石灰-石膏湿法脱硫是利用喷淋吸收塔喷射的石灰石浆液,吸收烟气中硫氧化物(SOx)及其它酸性物质,液相中的硫氧化物(SOx)与碳酸钙反应,形成硫酸氢钙和亚硫酸钙。在吸收塔底部的浆液池中充入强制氧化空气,吸收浆液中的亚硫酸钙几乎全部被浆液池底部充入的空气强制氧化成硫酸钙,脱硫产物主要为石膏。脱硫过程中发生的主要化学反应有:
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
CaSO3+H2O+SO2=Ca(HSO3)2
CaSO3+1/2O2=CaSO4
MgSO4+H2O→MgSO4·2H2O

三、石灰石/石灰-石膏湿法脱硫工艺流程:
  主要包括:烟气系统;循环水、工艺水系统;脱硫剂制备系统;副产品回收系统;控制系统等。详见工艺流程图。

四、石灰石/石灰-石膏湿法脱硫技术特点:
1、采用理论和实践相结合的吸收塔程序化设计,优化吸收塔结构,确保采用最佳工艺参数使FGD装置达到要求的脱硫效率。
2、塔内部件少,易于吸收塔维护。
3、根据一定浓度范围的循环浆液的最大SOX吸收负荷理论,可根据要求设计脱硫效率大于95%的FGD装置。
4、烟气处理量大,单塔烟气量对应的机组容量高达1000Mw。
5、煤种适应性好,可适应不同煤种的烟气脱硫。
6、根据吸收塔浆池截面上反应产物的分布强度与氧化空气量的对应关系,优化脱硫副产物氧化系统,降低装置电耗,提高氧化空气利用率。

双碱法工艺
双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞难题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。 双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
脱硫工艺主要包括5个部分:(1)吸收剂制备与补充;(2)吸收剂浆液喷淋;(3)塔内雾滴与烟气接触混合;(4)再生池浆液还原钠基碱;(5)石膏脱水处理。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等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—; SO2(g)= = = SO2 SO2(aq) H2O(l) = = =H HSO3— = = = 2H 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:2NaOH SO2 → Na2SO3 H2O 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:Ca(OH)2 Na2SO3 → 2 NaOH CaSO3$ U- Ca(OH)2 2NaHSO3 → Na2SO3 CaSO3·1/2H2O 1/2H2O( F存在氧气的条件下,还会发生以下反应:Ca(OH)2 Na2SO3 1/2O2 2 H2O → 2 NaOH CaSO4·H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系统或直接堆放、抛弃。再生的NaOH可以循环使用。 工艺流程介绍 来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘,然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层(根据具体情况定)旋流板的方式,旋流板塔具有良好的气液接触条件,从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器,升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气。
双碱法脱硫工艺流程图: 最初的双碱法一般只有一个循环水池,NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时,烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除,清出的混合物不易综合利用而成为废渣。为克服传统双碱法的缺点,对其进行了改进。主要工艺过程是,清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液,用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水,在脱硫过程中,烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集,从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除,可回收利用,如制砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除。
工艺流程说明 :双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统,烟气系统,SO2吸收系统,脱硫石膏脱水处理系统和电气与控制系统五部分组成。 吸收剂制备及补充系统 脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠干粉料加入碱液罐中,加水配制成氢氧化钠碱液,碱液被打入返料水池中,由泵打入脱硫塔内进行脱硫,为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行再生还原,需用一个制浆罐。制浆罐中加入的是石灰粉,加水后配成石灰浆液,将石灰浆液打到再生池内,发生反应。在整个运行过程中,脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠,所以,在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充,以包管整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内轻易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象,可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大,再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀包管大的颗粒物不被打回塔体。另外,还可在循环泵前加装过滤器,过滤掉大颗粒物质和液体杂质。 烟气系统, 锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔,洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道,经过烟气再热后由烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时,系统关闭进出口挡板门,烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。 SO2吸收系统 烟气进入吸收塔内向上流动,与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤,气液充分接触。脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式,塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管。喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上,然后碱液均匀布开,在旋流板的导流作用下,烟气旋转上升,与均匀布在旋流板上的碱液相切,进一步将碱液雾化,充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体,生成NaSO3、NaHSO3,同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收SO2。 在吸收塔出口处装有两级旋流板(或折流板)除雾器,用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中,烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕捉,两级除雾器都设有水冲洗喷嘴,定时对其进行冲洗,避免除雾器堵塞。

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