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双碱法脱硫工艺

2019-12-09 10:51:11发布


1、什么是双碱法脱硫?


双碱法脱硫是指采用NaOH和石灰(氢氧化钙)两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法。


2、双碱法脱硫工艺道理?


清水池一次性到场氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液(循环水),用泵打入脱硫除尘器进行脱硫。3种生成物均溶于水。在脱硫过程中,烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水,从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水(稀灰浆)。一起流入沉淀池,烟道灰经沉淀按期清除,回收利用,如制内燃砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除;可以回收,是制水泥的良好原料。



  因此可做到废物综合利用,降低运行费用。


  用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH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。


3、脱硫剂用量计算?


  脱硫反应中,NaOH的消耗量是SO2和CO2与其反应的消耗量。用量需要过量5%以上(按5%计算)。假设10t/h锅炉烟气中SO2排放量为42 kg/h,CO2排放是为2161 kg/h。


  SO2和CO2中和反应用氢氧化钠量为:


  (80×42÷64+80×2161÷44)×105%=4180 kg


  脱硫过程由于NaOH的转换实际消耗是石灰。折算成生石灰消耗量56×4180÷80=2926 kg


  生石灰日消耗量为70 224 kg


  综上所述,脱硫过程的碱消耗量是很大的。但要保证脱硫效率,就必须要保证碱的用量,通过比较双碱法脱硫可以实现脱硫效率高,运行费用相对比较低,操作方便,无二次污染,废渣可综合利用。


4、工艺特点?


  钙钠双碱法是先用钠碱性吸取液进行烟气脱硫,然后再用石灰粉再生脱硫液,由于整个反应过程是液气相之间进行,避免了系统结垢问题,而且吸取速率高,液气比低,吸取剂利用率高,投资费用省,运行成本低。


1)以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞,便于设备运行和维护。


2)钠基吸取液对SO2反应速度快,故有较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般≥90%。


3)脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了运行成本。


4)以空塔喷淋为脱硫塔结构,运行可靠性高,事故发生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。


5、工艺优势?


(1)、烟气系统


  来自锻钢烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔。脱硫塔以空塔喷淋结构。设计空速小(4.0m/s),塔压力降小(≤600Pa),脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体,烟气升至塔顶进入烟囱排入大气。脱硫塔制作完毕喷砂处理后,环氧树脂防腐6遍,塔内部件主要是喷嘴和防雾器,均为304不锈钢材质。当脱硫泵出现故障时,脱硫暂停反应,烟气可通过烟囱排入大气。


(2)、脱硫塔SO2吸取系统


  烟气进入脱硫塔向上升起与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤,气液充分接触吸取SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋,由于喷嘴的雾化作用,分裂成无数小直径的液滴,其总表面积增大数千倍,使气液得以充分接触,气液相接触面积越大,两相传质热反应,效率越高。因此化工出产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构,起到高效、节能、造价低等优点。脱硫塔内碱液雾化吸取SO2及粉尘,生成Na2SO3,同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH) 2反应,再生出钠离子并补入Na2SO3(或NaOH),经循环脱硫泵打入脱硫循环吸取SO2。


  在脱硫塔顶部装有除雾器,经除雾器折流板碰冲作用,烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。除雾器设置按期冲洗装置,防止除雾器堵塞。


(3)、脱硫产物处理


  脱硫产物最终是石膏浆,具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。有潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好,经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质,影响石膏的质量,所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器,稠厚器增浓提固后,再排至渣场处理。


(4)、关于二次污染的解决


  以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸取SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用,因钠钙双碱法能节省碱耗,又杜绝二次污染问题。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中,经固液分离,分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用,因此不会产生二次污染。


(5)、方案的特点


  以NaOH(Na2CO3)脱硫,脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞,便于设备运行和维护。钠基吸取液对SO2反应速度快,故有较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般≥90%。


  脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了运行成本。以空塔喷淋为脱硫塔结构,运行可靠性高,事故发生率小,塔阻力低,△P≤600Pa。


(6)、吸取SO2效率及主要影响因素


PH值:PH值高,SO2吸取速率大,脱硫效率高,同时PH值高,结垢几率小,避免吸取剂表面纯化。


  温度:温度低有利于气液传质,溶解SO2,但温度低影响反应速度,所以脱硫剂的温度不是一个独立的不变因素,取决于进气的烟气温度。


  石灰粒度及纯度:要求石灰纯度≥95%,粒度控制Pc200~300目内。


  液浆浓度:控制在10~15%。


    6、操作流程


    (1)工艺控制调节系统 


    1)主要控制出塔脱硫液的PH值在7.0~10间,不得低于7.0


    2)控制循环池溶液高度,及时补加循环水。


    3)由于石灰粉中Ca(OH)2(或生石灰CaO)的含量不稳定,实际运行时按照PH值随时调整到场量


    4)余热回收设备运行期间不能干烧,所以余热换热器的水箱在任何情况下不得断水;


    5)冬季停工期间一定要将余热回收设备内的积水排净;


    6)冬季停工期间一定要将水膜除尘上水泵内的积水排净,拆除泵前软连接即可。



    (2)循环泵的操作


    A. 起动前的准备


    a. 手动盘车:转动靠背轮,水泵应转动灵活。


    b. 打开虹吸罐的加水阀及循环水泵的进出口阀门,开始加水,加满后再关闭虹吸罐的加水阀。


    c. 点动电机确定转子的转向。


    B. 起动与运行


    a. 关闭循环水泵的出口阀门。


    b. 启动循环水泵,当泵正常运行后,逐渐打开出口阀门,并调节至所需工况。


    c. 注意观察压力表读数,查抄机械密封情况,以每分钟3滴水视为合格。


    d. 查抄泵的振动,有无不正常噪音,如发现异常,及时停车处理。


    e. 查抄电机的负载电流,应在铭牌额定值以内,如负荷电流太高,应调节流量,降低电机负载电流。


    C. 运行中的维护


    a. 进口管道必须充满液体,禁止泵在汽蚀状态下长期运行。


    b. 按期查抄电动机的电流值,不得超过额定电流。


    c. 经长期运行,如泄漏量增大、压力显著下降,或噪音、振动增大,应停泵查抄,必要时更换易损件,如机械密封、轴承、叶轮等。

风机的操作


注意事项:


    A. 风机启动前,应做好下列准备工作:


    a. 关闭进口调节阀 


    b. 盘车数圈,看是否有不正常的响声


    c. 查抄轴承箱的油位是否正常 


    d. 查抄冷却水(夏天时节)是否开启


    B. 风机启动后应注意的事项


    a.风机启动后,逐渐开大调节门达到正常工况,运转过程中,轴承温度不得超过周围环境温度40℃。


    b. 风机的试运转应在无负荷(关闭进气管调节门)的情况下运行


    c. 如运转过程情况良好,再转入满负荷(规定全压和流量)下运转


    d. 满负荷运转,不少于2小时


    C. 下列情况,必须停车:


    a. 发现风机有剧烈的噪声


    b. 轴承的温度剧烈上升


    c. 风机发生剧烈振动和撞击




     (3)  正常开车


    1)启动脱硫引风机前,查抄各调节阀开关位置 


    2)引风机入口调节风门全关,保证风机电动机无负荷启动


    3)打开脱硫系统进烟囱的翻板阀


    4)启动脱硫引风机。运行正常后,逐渐打开风机进口阀,同时调整管式炉出口阀,观察炉温、炉压情况,保证炉温、炉压正常。 


    5)开脱硫泵,将脱硫液送入塔内,开始系统循环。观察有否异常现象,发现问题停泵处理。运行正常后,检测出口二氧化硫是否达标,记录出口烟气温度。


    6)当PH值低于7.0时,到场消石灰,当PH值高于10时,即可停止,每小时加一次。 


    7)再生池中每小时加4㎏片碱,补充系统片碱的损失。


    8)调试合格,转入正常运行。 


   


    (4)  正常停车


    1)关引风机进口调节阀,停风机(按停止按钮)


    2)关脱硫泵出口阀,停脱硫泵


    3) 按期清除沉淀池中的渣浆。 


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标签: 噪声 污染

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