谈谈麻石脱硫除尘器与双碱法工艺

  从白云石—石灰粉法极易积垢的缺点出发,发展出了双碱烟气脱硫技术。白云石/石灰粉-熟石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂消化吸收二氧化硫后,再转化为亚硫酸钙、碳酸氢钙等,由于其溶解度小,在脱硫塔体内和管道中极易形成积垢、阻塞等现象。结垢难题比较严重危害脱硫系统软件的全部正常运行,更严重危害加热炉系统软件的全部正常运行。

  为使使用钙基脱硫剂的不利条件最小化,钙法脱硫加工工艺多数必须配置相对强制的空气氧化系统软件(水解酸化池系统软件),然后提高初期项目的投资和运行费用,使用廉价的脱硫剂容易造成积垢堵塞难题,单纯采用钙基脱硫剂操作费用过高,脱硫物质不易解决,两者的分歧相互突出,双碱法烟气脱硫加工工艺应时而生,该工艺较好地解决了上述分歧难题。

  第一,基本概念的加工过程。

  由于钙基脱硫剂偏碱强,消化吸收二氧化硫后反映出物质溶解性大,不易造成过饱和结晶体,造成积垢堵塞的难题,因此选择双碱法进行塔体脱硫。另一种是脱硫物质排入再生池用碳酸钠进行再生再生,再生后的钠基脱硫剂再经脱硫塔循环利用。加工双碱脱硫工艺的项目投资和运行费用较低,比较适合中小型蒸汽锅炉进行脱硫改造。

  双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠水溶液作为启动脱硫剂,配置好的氢氧化钠水溶液立即进入脱硫塔清洗树脂吸附烟气中的SO2,达到烟气脱硫的目的,然后通过脱硫剂再生池将脱硫物质转化为氢氧化钠后再用于脱硫塔体循环系统的应用。

  脱硫剂处理工艺要点包括五部分:

  (1)制备和填充吸附剂;

  (2)吸附剂自喷剂;

  (3)塔体细小颗粒与烟气接触的混合;

  (4)回收钠基碱的再生池浆液;

  (5)熟石膏脱水处理。

  双碱法烟气脱硫加工工艺与白云石/石灰粉等其它湿法脱硫工艺原理相似,关键体现在烟气中的SO2在消化吸收液中首先溶解,然后离解成H+和HSO3—SO2(g);SO2(g)===SO2(aq)

  (1)SO2(aq)+H2O(l)=H++HSO3-SO32-;

  式(1)为慢反应,是速率操纵的整个过程中的一种。然后H+与水溶液中的OH-中和反应,生成盐和水,促使SO2继续被消化吸收和融解。真实的反应式如下:

  二氧+SO2→二氧+二氧+二氧+SO2+二氧+SO2+二氧→

  反应物经脱硫后进入再生池再用另一种碱,一般以Ca(OH)2进行再生,再生过程如下:

  ca(OH)2+Na2SO3+2NaOH+CaSO3Ca(OH)2+2NaHSO3+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O。

  如果存在co2标准,则还将产生以下反映:Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4·H2O。

  脱出的硫磺以亚硫酸钙、碳酸氢钙的形式溶解,然后被泵入熟石膏脱水处理设备或立即堆积,抛出。再生NaOH可用于?循环系统。

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  二、生产过程详述。

  来自加热炉的烟气先经过除尘器进行除尘,然后通过排烟道由塔底进入脱硫塔。通过对脱硫塔体内几层旋流板的布置(根据具体情况定),旋流板塔具有优良的汽液接触标准,从塔身喷出的碱液对旋流板进行喷雾促使烟气中的SO2充分消化吸收,自喷的碱液能充分消化吸收,反映在塔身中。净化后的烟气经脱硫、除雾器除干、送至换热器,加热后的烟气由离心式风机按烟筒排出,再由换热器排出。最初的双碱法一般只有一个循环蓄水池,在整个脱硫过程中,NaOH、石灰粉和灰渣共行混和。清除循环系统池内的炉渣后,又清除了香灰、反映反应物亚硫酸钙、碳酸氢钙以及石灰粉渣和未反映的石灰粉,所清除的化合物不易开发利用,成为废料。改进方法是为了克服传统型双碱法的缺点。

  主要工艺过程为:污水井一次性加入氢氧化钠制成脱硫液,泵入脱硫塔进行脱硫。脱硫过程中,烟气参杂的灰渣另外通过循环系统液湿润收集,并将从脱硫塔排出的循环系统浆液注入沉砂池。熔渣在沉定后及时清除,可以回收,如制砖等。上清液溢流进入反映池后,加石灰粉进行反映,所换置的氢氧化钠溶于循环系统水中,再加难溶的亚硫酸钙、碳酸氢钙和碳酸氢钙等,可随沉定而消除。

  生产流程说明:3。

  双碱法烟气脱硫工艺工艺关键包括吸附剂的制取、填补系统软件、烟气系统软件、SO2消化吸收系统软件、脱硫熟石膏脱水处理装置及电气设备及自动控制系统五部分组成。

  吸附剂的制备与填充系统软件的开发。

  烟气脱硫装置以氢氧化钠为吸附剂,氢氧化钠干粒料加入碱液罐中,放水配置为氢氧化钠碱液,碱液被打入回料蓄水池,由泵进入脱硫塔体进行脱硫,为更好地对利用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫物质进行再生复原,需用造纸罐进行脱硫。纸罐中加入生石灰粉,放入水中配以石灰粉浆,将石灰粉浆注入再生池,与亚硫酸氢钠、硫酸钠反应生成硫酸钠。脱硫过程中产生的大量固体沉渣等细颗粒物,在整个运行全过程中经液下渣浆泵送到熟石膏脱水处理装置。由于排放出的沉渣会损坏部分氢氧化钠,因此在碱液罐中可以?及时进行氢氧化钠的充填,以确保所有脱硫系统软件的正常运行和烟气符合环保标准。为了防止再制而成的亚硫酸钙、碳酸氢钙也极易进入脱硫塔体内,极易造成管路和塔体产生积垢、堵塞等情况,可以?改装瀑布气设备,进行强制空气氧化或特制蓄水池,再生脱硫剂溶液通过三级沉淀池充分沉定,确保大型细颗粒物不会挨打回塔。另外,还可以在循环泵前改装过滤装置,过多的化学颗粒物和液态残渣就会被去除。烟尘排放系统软件。

  热炉烟气经排烟道进入除尘设备进行除灰后进入脱硫塔,经清洗脱硫后的超低温烟气经二次屋脊除雾器脱除细颗粒物后进入主排烟道,经烟气再热后由烟筒进入空气。在脱硫系统软件出现常见故障或检修停止运行时,系统软件关闭进出口贸易挡板门,烟气通过加热炉的原排烟道通入烟筒排出。

  SO2消化吸收系统软件的开发。

  脱硫塔内向上烟气量较大,与自喷白云石浆体采用倒流方式清洗,汽液充分接触。在脱硫塔的塔体顶部,在脱硫塔上布置一个喷嘴,选择了嵌入几层旋流板的方法。自喷式氢氧化钠水溶液根据锚喷层向后旋转式喷头喷入,然后均匀布碱液,在旋转式引流作用下,烟气旋转增大,与旋转式旋转板上的碱液相交,进一步使碱液雾化,充分消化吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体,转化为NaSO3、NaHSO3,另外还消耗氢氧化钠作为吸附剂。为补充碱液,加氢氧化钠碱液进入返料蓄水池,再加石灰粉,再加氢氧化钠水溶液,通过循环水泵打进脱硫塔循环系统,消化吸收SO2。

  屋脊式除雾器配置于脱硫塔出入口处,用于清除清洗过程中产生的烟气雾化物,如烟气雾化液;整个过程中,烟气带上的尘土及其它固体微粒也被屋脊式除雾器捕获,两级屋脊式除雾器均设有水清洗喷头,定时对其进行清洗,防止屋脊式除雾器堵塞。

  脱硫物料解决系统软件的开发。

  在脱硫系统软件中,最终脱硫的物质仍然是熟石膏浆(固态成分约20%),实际成分为CaSO3,CaSO4,还有一部分醋酸酸盐酸钙。由沉砂池底端排浆管路排出,由排浆泵送入旋流器。由于固体材料中掺杂的各种灰分和氮氧化物等,对熟石膏的质量造成了较大的危害,因此一般以抛落为主。旋流后的熟石膏浆(固态成分约40%)在水力旋流器内抽提后,泵入渣渣场,溢流后的液回流到再生池。

  电气设备及控制系统的软件设计。

  脱硫机驱动开关电源由电厂配电盘引出,与脱硫机控制室配电盘通过高电压动力电缆连接。烟气脱硫电气设备控制室,开关电源分为两路,一回路通过配电盘,控制高压开关柜立即与高压电机(浆液循环泵)相连。另外还回接脱硫变电器,其输出端通过配电盘,控制高压开关柜和低压电器相互连接,具有底压作用。

  配电网设备选择电机控制驱动管理中心供电系统方式。系统软件配置有底压直流稳压电源为电动控制部分,提供开关电源。

  在脱硫系统软件中,脱硫剂投料机设备和旋流分离器设备实行现场控制,其他实行集中控制的脱硫控制室内脱硫控制盘,也可以完成现场手动的实际操作。

  所有设备正常运行时,各调节阀均由立柱式控制盘全自动控制,对脱硫系统软件石灰粉供给量和氢氧化钠溶液供给量的控制,要在加热炉负荷变化时全自动进行调整。粉尘量的控制是以加热炉排烟系统的容量为基础,由离心风机通道隔板根据加热炉负荷的数据信号转换为粉尘量和具体引进脱硫设备的粉尘量反馈数据信号进行控制。吸收剂浆液总流量的控制是根据进入脱硫装置的SO2量以及循环系统浆池中浆液PH值来进行的。副产品浆液用量由吸收剂浆液总流量控制。除雾器除雾水总流量,吸收室通道除雾水压力,除雾器出水总流量独立控制。此外,脱硫塔底端的液位计也属于独立控制,即根据补充水量进行控制。吸收剂浆池浓度值的控制通过调节补水流量给料机的转速比来控制石灰粉的加入量,从而达到控制浓度值的目的。吸收室入口和出口屋脊式除雾器的清洁是按照一定的间隔时间进行电源开关洒水阀填充给排水清洁。

  解决二次污染的难点;

  选择氢氧化钠溶液作为脱硫剂,在脱硫塔中,吸收二氧化硫化学反应速度快,脱硫效率高,而脱硫过程中产生的Na2SO4难处理,极易造成较严重的二次污染问题。采用双碱法烟尘脱硫处理工艺,利用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫后的物质,利用石灰粉再造,将少量Na2SO4加入到熟石膏浆液中,这是将熟石膏浆液与少量Na2SO4混合,用泵打入旋流分离设备中进行固液分离,分离出大量含水率低的固体沉渣挨打到弃渣进行堆积,溶解。

  再造池再用流液,因此不易造成二次污染。

  五是加工过程的特点。

  对比白云石或石灰粉湿式脱硫工艺,通常采用双碱法具有以下优点:

  用NaOH脱硫,冷却大部分循环水为NaOH溶液,使离心泵、管道、机械设备在整个循环系统的防腐、防堵状态下运行,有利于机械设备的操作和维修;

  (2)吸附剂再造和脱硫渣沉淀都是在塔外进行的,这样可以防止塔体堵塞和损坏,提高运行的可靠性,减少实际运行费用;此外,可以用高效板式塔或填料塔代替空塔,使系统软件更加紧凑,并能提高脱硫效率;

  (3)钙基吸收液对SO2的吸收率较高,故能用较小的液气比,达到高效率脱硫,一般在90%以上;

  (4)脱硫除灰一体化技术方面,可以提高石灰粉的使用率。其不足之处在于:NaSO3空气氧化性不良反应物质Na2SO4的再造比较困难,需要不断地补充NaOH或Na2CO3以提高碱的用量。另外Na2SO4的存在也会降低熟石膏的质量。

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