专案描述
陶瓷企业在生产过程中主要使用煤转气为燃料,产生的烟气含有高浓度的SO2和粉尘等物质,SO2是造成酸雨的主要物质,若直接排放到大气中,会造成严重的大气污染,影响生作物的生长;而粉尘容易产生灰霾现象,不利于周边人们身体健康,影响人们的健康生活。为了保护环境,保障人民的健康生活,投资合理的烟气脱硫设备处理窑炉燃烧产生的废气是必须的。
脱硫工艺
根据脱硫剂种类划分有氧化镁法、石灰法、双碱法、钠碱法等多种方式可供选择。
种类 | 使用原料 | 脱硫原理 | 优点 | 缺点 |
石灰法 | 氢氧化钙 | 氢氧化钙与S2O反应生成硫酸钙 沉淀 | 石灰石价格便宜 | 1. 生成沉淀物,容易结垢。 2.脱硫效率不高。 |
钠碱法 | 氢氧化钠 | 氢氧化钠与S2O反应生成硫酸钠, 可溶性 | 1.脱硫效率高。 2.不结垢。 | 1.碱用量大,运行费用高。 2.碱性强,有一定的腐蚀性。 |
双碱法 | 氢氧化钠/氢氧化钙 | 氢氧化钠与S2O反应生成硫酸钠, 硫酸钠与氢氧化钙反应可回收氢 氧化钠 | 1.脱硫效率高。 2.氢氧化钙不进入循环系统, 不结垢。 3.可再生利用氢氧化钠,碱 用量少,运行费用低。 | 有腐蚀性 |
氧化镁法 | 氧化镁 | 氧化镁与水生成氢氧化镁,再与 S2O反应生成硫酸镁,可溶性 | 1.脱硫效率高。 2.不结垢。 3.无腐蚀性。 | 相比双碱法运行费用要高, 比其他方法要低。 |
根据脱硫剂的优缺点,我司脱硫设备选用的是双碱法,其在原理上采用钠碱脱硫生成亚硫酸钠和硫酸钠,脱硫效率高;氢氧化钙不进入循环系统,不结垢;可再生利用氢氧化钠,碱用量少,运行费用低。
双碱法简介
对于烟气中的二氧化硫的吸收,可归纳为物理吸收和化学吸收。物理吸收是指二氧化硫单纯地被水吸收,其特点是随水温的增加,被吸收的气体量减少。物理吸收的程度,取决于气—液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体的分压。吸收过程就会进行。由于物理吸收的推动力很小,吸收速率较低。所以,除尘器中的水吸收烟气中的二氧化硫,吸收率不会超过15%。而化学吸收有极高的吸收率,其原理是:被吸收的二氧化硫气体与吸收液NaOH发生化学反应,使二氧化硫气体与NaOH液体组分引起了变化,有效地降低了溶液NaOH表面被吸收二氧化硫气体的分压,增加了吸收过程的推动力。所以,化学吸收率可达95%以上。
反应方程式
影响碱液吸收二氧化硫的主要因素是碱浓度。经研究,有氢氧化钠吸收二氧化硫时,碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时,化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时,传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时,传质速度达到最大值。此时碱液的浓度称为临界浓度。当碱液浓度高于临界浓度时,传质速度并不增大。为此,在烟气脱硫的化学吸收过程中,当使用碱液吸收烟气中的二氧化硫时,适当提高碱液浓度,可以提高对二氧化硫的吸收率。但是,碱液的浓度不能超过临界浓度。当超过临界浓度,脱硫效率并不能提高。碱液的最佳浓度为临界浓度,此时,脱硫效率最高。
双碱法特点
1. 脱硫效率高:氢氧化钠活性大、吸收能力强,用其做脱硫剂不产生结垢物质,操作简便。
2. 装置安全可靠:整套装置结构简单实用,不会发生管道结垢堵塞故障。
3. 对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化等适应性強。
4. 运行费用低;循环液可通过再生池的石灰水置换,能有效节省氢氧化钠使用量。