鈉—鈣雙堿法工藝在高溫?zé)煔饷摿蛑袘?yīng)用

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1、鈉—鈣雙堿法工藝在高溫?zé)煔饷摿蛑袘?yīng)用　　摘要：分析了某廠3臺(tái)加熱爐煙氣脫硫系統(tǒng)采用的“鈉-鈣雙堿法”的化學(xué)原理及技術(shù)工藝流程，闡述了該脫硫技術(shù)的特點(diǎn)，同時(shí)指出了雙堿法脫硫工藝需解決的問題。研究表明：鈉-鈣雙堿法脫硫工藝脫硫效率高，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，操作方便，無(wú)二次污染，廢渣可綜合利用，是當(dāng)前較為理想的實(shí)用型脫硫技術(shù)。關(guān)鍵詞：高溫?zé)煔?；脫硫；鈉-鈣雙堿法；工藝中圖分類號(hào)：TF803.25文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）050211031引言煤炭的大量燃燒是造成大氣中SO2含量升高和煙塵污染的直接原因。我國(guó)排放的SO2已連續(xù)多年超過2000萬(wàn)t，居世界首位。對(duì)燃燒

2、后的煙氣實(shí)施脫硫是目前世界上控制SO2污染的主要手段[1]。濕法脫硫占世界80%以上的脫硫市場(chǎng)，而濕法脫硫中又以濕式鈣法為主。濕式鈣法的優(yōu)點(diǎn)是效率和脫硫劑的利用率高，缺點(diǎn)是設(shè)備易結(jié)垢，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備、管道堵塞而無(wú)法運(yùn)行[2]。7本文以某廠瓦斯氣加熱爐煙氣脫硫除塵改造工程為例，介紹了雙堿法脫硫的技術(shù)應(yīng)用。該廠地處撫順市區(qū)，現(xiàn)有4臺(tái)（套）瓦斯氣加熱爐，上述的瓦斯氣加熱爐中，有一臺(tái)（A區(qū)）已于2012年配套安裝了煙氣除油、脫硫、除塵系統(tǒng)（目前已停運(yùn)）。為使煙氣排放達(dá)到現(xiàn)在撫順市新的除塵脫硫排放標(biāo)準(zhǔn)，該廠決定對(duì)上述剩余的（B、C、D區(qū)）3臺(tái)（套）加熱爐進(jìn)行除油、脫硫、除塵改造，滿足環(huán)保達(dá)

3、標(biāo)排放要求。2脫硫技術(shù)原理本方案采用雙堿法脫硫，鈉鈣雙堿法脫硫工藝是使用溶解度大，對(duì)二氧化硫親和力強(qiáng)，反應(yīng)產(chǎn)物不易結(jié)垢的堿性吸收液（如氫氧化鈉或碳酸鈉溶液）吸收煙氣中的二氧化硫，形成亞硫酸鈉和硫酸鈉的漿液。上述漿液流入再生、氧化池后，與石灰乳反應(yīng)，形成亞硫酸鈣，再經(jīng)氧化，形成硫酸鈣和氫氧化鈉。上述過程中，亞硫酸鈣和硫酸鈣沉淀進(jìn)入后續(xù)的脫水處理。再生后的氫氧化鈉溶液返回吸收塔吸收二氧化硫，循環(huán)使用。其技術(shù)的特點(diǎn)是鈉堿吸收劑對(duì)二氧化硫親和力強(qiáng)，吸收速度快。鈉堿吸收劑溶解度大，從而可以避免石灰法脫硫系統(tǒng)遇到的結(jié)垢、堵塞問題。采用鈉堿吸收劑，可降低液氣比，減少動(dòng)力消耗，降低運(yùn)行成本。脫硫

4、副產(chǎn)物經(jīng)脫水與爐渣混合后排放，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染。3方案設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)參數(shù)（單臺(tái)加熱爐）3.2方案設(shè)計(jì)說明7根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，計(jì)劃除油、脫硫塔設(shè)計(jì)安裝在室外，除油、脫硫“一爐一塔”，采用氧化鈣作為脫硫固硫劑。在脫硫設(shè)備底部設(shè)置循環(huán)水池，冬天運(yùn)行時(shí)，由于循環(huán)水溫度在30℃左右，循環(huán)水池不會(huì)結(jié)冰。脫硫塔采用湍流式傳質(zhì)塔，內(nèi)安裝湍流器，傳質(zhì)塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流場(chǎng)中，液體的比表面積比起噴淋塔、填料塔、板式塔的液體比表面積可成數(shù)十倍的增加。除油塔也采用湍流式洗滌除油塔以提高除油效率。設(shè)備運(yùn)行時(shí)設(shè)備本體溫度在30～40℃，另外脫硫設(shè)備內(nèi)部沒有傳動(dòng)部件，設(shè)備外部不考慮保溫，循環(huán)水

5、管道、自動(dòng)清洗管道、渣漿管道做伴熱、保溫以達(dá)到防凍的目的。為防止凈化煙氣溫度下降出現(xiàn)冷凝水，脫硫設(shè)備出口至風(fēng)機(jī)的煙道做保溫處理。4工藝系統(tǒng)布置本項(xiàng)目的鈉-鈣雙堿法脫硫工藝系統(tǒng)主要包括除油、除塵工藝系統(tǒng)和煙氣脫硫工藝系統(tǒng)。4.1除油、除塵工藝系統(tǒng)4.1.1煙氣洗滌脫油、除塵來自加熱爐的煙氣進(jìn)入湍流式洗滌除油塔。用水做洗滌劑，使水與含油煙氣和粉塵在湍流發(fā)生器中充分接觸。通過上述過程，大部分油類物質(zhì)和粉塵進(jìn)入水中，完成煙氣脫油和除塵。脫油除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫塔。74.1.2油水及泥水分離進(jìn)入水中的油類物質(zhì)和粉塵經(jīng)塔下循環(huán)水池沉降、浮油后，采用撇油機(jī)將浮油撇入儲(chǔ)油池；對(duì)于沉降池底部的油泥

6、，采用渣漿泵將其輸送至泥水分離池。經(jīng)沉降后的油泥由人工撈出送本廠污水處理廠油泥處置系統(tǒng)；上部的清液再用泵送回沉降池循環(huán)使用。4.2煙氣脫硫工藝系統(tǒng)4.2.1吸收系統(tǒng)采用“一爐一塔”設(shè)計(jì)；塔內(nèi)裝有除霧裝置，可有效實(shí)現(xiàn)氣液分離，確保排放煙氣中的含濕量≤75mg/Nm3，對(duì)除霧器采用高壓反沖洗等有效措施防止上述設(shè)備結(jié)垢和堵塞。煙氣在塔內(nèi)的流速、停留時(shí)間和氣液接觸是否完全及塔的阻力等因素和參數(shù)，直接影響對(duì)煙氣中的煙塵、二氧化硫的捕集、吸收和轉(zhuǎn)化。因此為強(qiáng)化捕集、吸收和轉(zhuǎn)化過程，降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，脫硫塔需滿足以下要求：①氣液間有足夠的接觸面積和接觸時(shí)間；②氣流分布均勻；③操作彈性大，

7、穩(wěn)定性強(qiáng)；④壓降小，能耗低。4.2.2脫硫劑儲(chǔ)存、制備、輸送系統(tǒng)7袋裝石灰粉采用卸料器、螺旋輸料器自動(dòng)給料。將購(gòu)入的氫氧化鈉定量加入氫氧化鈉溶解罐中進(jìn)行溶解和貯存，再由氫氧化鈉補(bǔ)充泵連續(xù)補(bǔ)充至清液池內(nèi)；再經(jīng)再生泵輸送至脫硫塔下循環(huán)水池，通過循環(huán)泵送至脫硫塔。循環(huán)吸收液在吸收SO2后流入塔下循環(huán)水池，經(jīng)再生泵排至再生池。采用斗提機(jī)將外購(gòu)袋裝生石灰粉輸送至石灰粉倉(cāng)，再定量加入制漿池中進(jìn)行消化和配漿。粉倉(cāng)出口下設(shè)有手動(dòng)插板門和電動(dòng)給料機(jī)進(jìn)行定量卸料。4.2.3工藝水系統(tǒng)工藝水輸送到各用