无锡纳格环保科技有限公司
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石灰-石膏法基本工艺原理
烟气中SO2,SO3和HCl在脱硫反应塔吸收过程中发生的主要化学反应如下:
(1) 气体从气相主体到液体表面气膜的扩散
XYm(气相主体) → XYm (气膜) (XYm代表SO2、SO3、HCl)
(2) XYm从气膜穿过气液界面的扩散与溶解
XYm (g) → XYm (aq)
(3) 溶解后的气体的水合过程
SO2(aq) + H2O → H2SO3
SO3(aq) + H2O → H2SO4
(4) 溶液中的离解、氧化
HCl → H+ + Cl-
H2SO3 → H+ + HSO3-
HSO3- → H+ + SO32-
HSO3- + 1/2 O2 → HSO4-
SO32- + 1/2 O2 → SO42- (部分)
(5) 在液相中,CaO溶解与电离
CaO+ H2O→ Ca(OH)2
(6) 产生的OH-发生中和反应
H+ + OH- → H2O
(7) 盐的形成
2H2O + SO42- + Ca2+ → CaSO4·2H2O(s)
1/2H2O + SO32- + Ca2+ → CaSO3·1/2H2O(s)
通过合理的设计脱硫液pH、烟气流态、脱硫液雾化状态、液滴停留时间、液气比等重要因素,达到理想的吸收效果,保证烟气的SO2达标排放。脱硫后的烟气夹带的液滴在脱硫塔上部的除雾器中收集。
吸收塔采用空塔喷淋,主要含塔釜、喷淋段、除雾段。塔釜脱硫液通过循环泵送至塔内喷淋系统,被喷嘴雾化为1~3mm液滴,全面覆盖整个塔体截面(覆盖率>200%),与从下而上的烟气逆向对流充分接触,完成传热、传质及SO2的吸收过程,达到净化烟气的目的。根据燃煤含硫量的不同及脱硫效率的要求,在吸收塔内布置多层喷淋。
①逆流接触,延长液滴在吸收区的停留时间,加强了烟气与吸收剂的充分接触,提高了脱硫效率。
②吸收段除喷嘴外无其他设备,减少了结垢、堵塞、磨损的几率,提高了设备的可用率,减少了检修工作量。
③塔内阻力低,风机能耗低。
④设置多层独立喷淋层,能根据机组负荷及SO2浓度的变化,灵活调节运行方式,保持稳定的脱硫效率。
吸收塔主体材料为碳钢内衬玻璃鳞片,能承受烟气中的固体物及脱硫工艺固体物的磨损。根据耐磨防腐要求不同,在塔内不同区域采用不同的防腐方式。吸收塔上部,衬里为低温玻璃鳞片(施工前经表面预处理,喷砂除锈处理);塔釜内壁内衬低温玻璃鳞片后加涂耐磨层,以保护钢基体,增强材质耐磨性和防腐性;吸收塔进口区域内衬高温玻璃鳞片。
本脱硫系统主要由烟风系统、吸收塔系统、脱硫剂制备及供给系统、石膏脱水系统、工艺水系统、电气仪控系统等组成。
烟气经引风机进入吸收塔,与塔内脱硫液反应,经脱水除雾后排放。脱硫液采用内循环吸收方式,吸收SO2后流入塔釜,由循环泵从塔釜打到喷淋层上,在喷淋层被喷嘴雾化,并在重力作用下落回塔釜。
吸收塔底部鼓入空气对脱硫中间产物亚硫酸钙进行强制氧化,保证吸收塔中石膏品质。引出部分脱硫液至石膏脱水系统,维持塔内浆液密度恒定。通过向塔内加入石灰浆液,维持塔釜浆液的pH值稳定,保证脱硫效率。
脱硫剂制备采用连续制浆方式。外购脱硫剂由密封罐车送至石灰储仓储存。储仓内的石灰粉经给料机加入到石灰浆液罐中,与滤液搅拌混合配置成一定浓度的浆液。
引出的部分脱硫液经石膏旋流站一级分离、真空带滤机二级脱水后,固体石膏外排,滤液回用。旋流站顶流返回至吸收塔,部分顶流排至厂区废水处理系统,以维持系统氯离子平衡、保证石膏品质。