一、双碱法脱硫简介
双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行,更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素,钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统(曝气系统),从而增加初投资及运行费用,用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题,单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理,二者矛盾相互凸现,双碱法烟气脱硫工艺应运而生,该工艺较好的解决了上述矛盾问题。
二、双碱法脱硫工艺
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,造成结垢堵塞问题。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。
钠碱双碱发脱硫技术是以 Na2CO3或 NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的有害气体,然后再用石灰石或石灰石第二碱处理吸收烟气中有害物质的吸收夜,对吸收也进行在生,在生后的吸收液送回吸收塔循环使用。双碱发烟气脱硫工艺痛石灰石、石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,具体反应方程式如下:
各步骤反应如下:
1、吸收反应:在塔内吸收SO2
用NaOH吸收 2Na2OH+SO2=Na2SO3+H2O
用Na2C03吸收 Na2C03+SO2=Na2SO3+C02
用Na2C03吸收 Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
该过程中由于是用作钠碱作为吸收液,因此系统不会生成沉淀性污垢。此过程的主要负反应为氧化反应,生成Na2S04。
2NaHSO3 +O2=2Na2SO4
2、再生反应
将吸收了SO2的吸收液送至石灰石的反应器,用石灰料浆对吸收液进行再生和固体副产品的析出。以钠盐作为脱硫剂,用石灰石或石灰对吸收剂再生,则在反应器中会进行下面 的反应。
用石灰再生:CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2 +Na2SO3+1/2H2O=2NaOH+CaSO3*1/2H2O
2NaHSO3+ Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3* 1/2H2O+1/2 H2O
再生后所得的NaOH溶液送回吸收液系统使用,所得的半水亚硫酸钙经氧化,可制成石膏(CaSO3*2H2O)
3、钠碱双碱法吸收、再生工艺流程:
烟气经脱硫塔净化吸收后烟囱排放,SO2与第一碱NaOH生成Na2S03,继续吸收S02时,吸收剂中的Na2S03吸收S02后转化为NaHSO3,这时须在中和槽中用Ca(OH)2或CaCO3进行还原处理,生成Na2SO3和不溶性的半水亚硫酸钙。半水亚硫酸钙在沉降池沉积,上清液返回吸收系统,沉积的半水亚硫酸钙堆积到一定程度后集中处理,也可经氧化后制成石膏或作为无害物抛弃填埋。再生后所得到的NaOH和NaSO3都对烟气中的有害物质有较好的吸收作用,可送回吸收系统循环使用。