钠钙双碱脱硫工艺
钠钙双碱法脱硫工艺(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺,它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用。
该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢的问题,并具备钠碱法吸收效率高的优点。
与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点:
Ø 用钠碱脱硫,循环水基本上是[Na+]的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养
Ø 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用
Ø 钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般在90%以上
Ø 对除尘脱硫一体化技术而言,可提高石灰的利用率。
Ø 工艺简单,价格低廉,比较适用于75t/h以下的工业锅炉和炉窑配套使用。
化学反应原理
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
在塔内吸收SO2
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 (1)
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (2)
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (3)
其中式(1)是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方程,式(2)是运行过程的主要反应式,式(3)是再生液PH较高时的主要反应式。
用消石灰再生
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2H2O=2NaOH+CaSO3·1/2H2O
Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2 H2O
在石灰浆液(石灰达到达饱和状况)中,NaHSO3很快与Ca(OH)2 反应从而释放出[Na+],[SO32-]与[Ca2+]反应,反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使[Na+]得到再生。Na2CO3只是一种启动碱,起动后实际上消耗的是石灰,理论上不消耗纯碱(只是清渣时会带也一些,被烟气中氧气氧化会有损失,因而有少量损耗)
再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。
工艺流程简介
图一 多管除尘+双碱法脱硫工艺流程方框图
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