双碱法烟气脱硫技术探究进展

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1、双硫法烟气脱硫技术探究进展摘要：对双碱法烟气脱硫技术的原理、特点及工艺流程进行了概述，针对如何提高脱硫效果和运行稳定性，以及如何解决占地面积大、硫酸根累积导致钠碱损失和系统结垢等问题,综述了近年来脱硫工作者所作的研究。关键词：双碱法；烟气脱硫；工艺；改进；综述中图分类号X701.3文献标识码:A文章编号：16749944(2013)020149041引言近年来，尽管干法和半干法烟气脱硫技术及其应用得到了较大的发展口］，但湿法烟气脱硫技术仍是目前世界上应用最多，也是美国环保局尤为推崇的一项烟气脱硫技术［2］。目前,湿法工艺中以湿式钙法

2、占统治地位，然而该技术在运行过程中存在着严重的设备结垢和堵塞问题［3］。针对上述问题，发展出了钠-钙双碱法(简称“双碱法”)［4~6］。双碱法原则上有如下优点。(1)用氢氧化钠脱硫，循环水基本上是氢氧化钠的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备的运行与保养。(2)吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在吸收塔外，减少了塔内结垢的可能性，提高了运行的可靠性；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔，从而大大减小了吸收塔的尺寸，降低了脱硫成本。(3)钠基吸收液吸收S02速度快，故可用较小的液气比，达到较

3、高的脱硫效率，一般在90%以上。(4)对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。基于上述优点，双碱法具有很好的应用前景。但该技术的脱硫效果和运行的稳定性有待进一步提高，同时也存在占地面积大、硫酸根累积导致钠碱损失和系统结垢等问题。针对上述问题，近年来脱硫工作者在双碱法运行参数的优化和工艺改进方面进行了大量研究。2化学原理双碱法烟气脱硫技术是将氢氧化钠或碳酸钠溶液(第一碱)直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中的SO2,脱硫产物为亚硫酸氢钠和亚硫酸钠。然后脱硫产物进入再生池与石灰或石灰石(第二碱)反应再生出氢氧化钠，再生出的氢氧化钠回脱硫塔

4、内循环使用［7］。各阶段反应方程式如下。2.1吸收反应首先SO2溶解在水中并与水反应生成亚硫酸，部分亚硫i>Z<]酸解离成H+、HSO3■及少量的SO32-离子。吸收液中的碱提供OH-离子，与H+离子反应生成水而使H+离子减少。H+离子的减少促进亚硫酸的解离和烟气中SO2的物理溶解。S02(g)-S02(aq)S02(aq)+H20->H++HS03・HS03・-H++SO32-H++0H・-H20起初碱过剩时，S02与碱反应生成亚硫酸钠。2NaOH+S02-Na2SO3+H20Na2CO3+S02->Na2SO3+C02t待至碱耗

5、尽而继续从烟气中吸收S02时，则生成亚硫酸氢钠。Na2SO3+S02+H20->2NaHSO32.2再生反应2NaHSO3+CaCO3->Na2SO3+CaSO3-1/2H2O；+CO2t+1/2H202NaHSO3+Ca(OH)2^Na2SO3+CaSO3-1/2H2CH+3/2H2ONa2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O^2NaOH+CaSO3-1/2H20；再生后，NaOH溶液送回吸收系统使用，NaOH与吸收液中的NaHSO3反应生成Na2SO3。NaHSO3+NaOH->Na2SO3+H2O由于Na2SO3比碱更易与S0

6、2反应，因而实际上是用Na2SO3和NaHSO3混合溶》洗涤吸收。2.3氧化得到石膏2CaSO3+O2+4H2O->2CaSO4-2H2O42.4副反应吸收液在循环过程中，不可避免地会发生副反应，即少量亚硫酸钠被烟气中的02氧化为硫酸钠。2Na2SO3+O2^2Na2SO4硫酸盐的累积会影响脱硫效率，必须将其从系统中不断地脱除，这也会导致钠碱的损失。3工艺流程来自锅炉的烟气经过除尘器除尘后经烟道从塔底进入脱硫塔。烟气中的S02被从脱硫塔顶喷下的碱液充分吸收、反应。洗涤后的净烟气经过除雾器脱水、换热器升温后经引风机通过烟囱排入大气。吸

7、收液从吸收塔底泵入再生池，与加入的再生碱发生再生反应。再生后的浆液进入稠厚器，经沉淀、澄清后，上清液进入储槽并加入补充碱，随后一起进入吸收塔循环使用；稠浆经真空过滤机过滤洗涤，滤液并入储槽，废渣排出，如图1所示。1吸收塔；2再生池；3稠厚器；4真空过滤机；5储槽图1双碱法工艺流程2013年2月绿色科技第2期吴颖，等：双碱法烟气脱硫技术研究进展环境与安全4运行参数研究双碱法脱硫效果和运行的稳定性受到多方面因素影响,如烟气中S02初始浓度、吸收液pH值、Na+浓度、液气比等。司芳［9］等人通过实验结果分析认为，在烟气流量为76m3/h、

8、SO2浓度为800mg/L、液气比为3L/m3、气温为22°C的条件下，吸收剂的最佳Na+浓度为0.06mol/L,pH值的最佳范围为7~8左右。余新明［10］采用纤维栅洗涤器对双碱法烟气脱硫工艺进行了实验研究。结果表明，烟气脱硫效率