無錫納格環??萍加邢薰?
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石灰-石膏法基本工藝原理
煙氣中SO2,SO3和HCl在脫硫反應塔吸收過程中發生的主要化學反應如下:
(1) 氣體從氣相主體到液體表面氣膜的擴散
XYm(氣相主體) → XYm (氣膜) (XYm代表SO2、SO3、HCl)
(2) XYm從氣膜穿過氣液界面的擴散與溶解
XYm (g) → XYm (aq)
(3) 溶解后的氣體的水合過程
SO2(aq) + H2O → H2SO3
SO3(aq) + H2O → H2SO4
(4) 溶液中的離解、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溶解與電離
CaO+ H2O→ Ca(OH)2
(6) 產生的OH-發生中和反應
H+ + OH- → H2O
(7) 鹽的形成
2H2O + SO42- + Ca2+ → CaSO4·2H2O(s)
1/2H2O + SO32- + Ca2+ → CaSO3·1/2H2O(s)
通過合理的設計脫硫液pH、煙氣流態、脫硫液霧化狀態、液滴停留時間、液氣比等重要因素,達到理想的吸收效果,保證煙氣的SO2達標排放。脫硫后的煙氣夾帶的液滴在脫硫塔上部的除霧器中收集。
吸收塔采用空塔噴淋,主要含塔釜、噴淋段、除霧段。塔釜脫硫液通過循環泵送至塔內噴淋系統,被噴嘴霧化為1~3mm液滴,全面覆蓋整個塔體截面(覆蓋率>200%),與從下而上的煙氣逆向對流充分接觸,完成傳熱、傳質及SO2的吸收過程,達到凈化煙氣的目的。根據燃煤含硫量的不同及脫硫效率的要求,在吸收塔內布置多層噴淋。
①逆流接觸,延長液滴在吸收區的停留時間,加強了煙氣與吸收劑的充分接觸,提高了脫硫效率。
②吸收段除噴嘴外無其他設備,減少了結垢、堵塞、磨損的幾率,提高了設備的可用率,減少了檢修工作量。
③塔內阻力低,風機能耗低。
④設置多層獨立噴淋層,能根據機組負荷及SO2濃度的變化,靈活調節運行方式,保持穩定的脫硫效率。
吸收塔主體材料為碳鋼內襯玻璃鱗片,能承受煙氣中的固體物及脫硫工藝固體物的磨損。根據耐磨防腐要求不同,在塔內不同區域采用不同的防腐方式。吸收塔上部,襯里為低溫玻璃鱗片(施工前經表面預處理,噴砂除銹處理);塔釜內壁內襯低溫玻璃鱗片后加涂耐磨層,以保護鋼基體,增強材質耐磨性和防腐性;吸收塔進口區域內襯高溫玻璃鱗片。
本脫硫系統主要由煙風系統、吸收塔系統、脫硫劑制備及供給系統、石膏脫水系統、工藝水系統、電氣儀控系統等組成。
煙氣經引風機進入吸收塔,與塔內脫硫液反應,經脫水除霧后排放。脫硫液采用內循環吸收方式,吸收SO2后流入塔釜,由循環泵從塔釜打到噴淋層上,在噴淋層被噴嘴霧化,并在重力作用下落回塔釜。
吸收塔底部鼓入空氣對脫硫中間產物亞硫酸鈣進行強制氧化,保證吸收塔中石膏品質。引出部分脫硫液至石膏脫水系統,維持塔內漿液密度恒定。通過向塔內加入石灰漿液,維持塔釜漿液的pH值穩定,保證脫硫效率。
脫硫劑制備采用連續制漿方式。外購脫硫劑由密封罐車送至石灰儲倉儲存。儲倉內的石灰粉經給料機加入到石灰漿液罐中,與濾液攪拌混合配置成一定濃度的漿液。
引出的部分脫硫液經石膏旋流站一級分離、真空帶濾機二級脫水后,固體石膏外排,濾液回用。旋流站頂流返回至吸收塔,部分頂流排至廠區廢水處理系統,以維持系統氯離子平衡、保證石膏品質。