钠—钙双碱法工艺在高温烟气脱硫中应用

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1、钠—钙双碱法工艺在高温烟气脱硫中应用　　摘要：分析了某厂3台加热炉烟气脱硫系统采用的“钠-钙双碱法”的化学原理及技术工艺流程，阐述了该脱硫技术的特点，同时指出了双碱法脱硫工艺需解决的问题。研究表明：钠-钙双碱法脱硫工艺脱硫效率高，运行费用相对较低，操作方便，无二次污染，废渣可综合利用，是当前较为理想的实用型脱硫技术。关键词：高温烟气；脱硫；钠-钙双碱法；工艺中图分类号：TF803.25文献标识码：A文章编号：16749944（2013）050211031引言煤炭的大量燃烧是造成大气中SO2含量升高和烟尘污染的直接原因。我国排放的SO2已连续多年超过2000万t，居世界首位。对燃烧

2、后的烟气实施脱硫是目前世界上控制SO2污染的主要手段[1]。湿法脱硫占世界80%以上的脱硫市场，而湿法脱硫中又以湿式钙法为主。湿式钙法的优点是效率和脱硫剂的利用率高，缺点是设备易结垢，严重时造成设备、管道堵塞而无法运行[2]。7本文以某厂瓦斯气加热炉烟气脱硫除尘改造工程为例，介绍了双碱法脱硫的技术应用。该厂地处抚顺市区，现有4台（套）瓦斯气加热炉，上述的瓦斯气加热炉中，有一台（A区）已于2012年配套安装了烟气除油、脱硫、除尘系统（目前已停运）。为使烟气排放达到现在抚顺市新的除尘脱硫排放标准，该厂决定对上述剩余的（B、C、D区）3台（套）加热炉进行除油、脱硫、除尘改造，满足环保达

3、标排放要求。2脱硫技术原理本方案采用双碱法脱硫，钠钙双碱法脱硫工艺是使用溶解度大，对二氧化硫亲和力强，反应产物不易结垢的碱性吸收液（如氢氧化钠或碳酸钠溶液）吸收烟气中的二氧化硫，形成亚硫酸钠和硫酸钠的浆液。上述浆液流入再生、氧化池后，与石灰乳反应，形成亚硫酸钙，再经氧化，形成硫酸钙和氢氧化钠。上述过程中，亚硫酸钙和硫酸钙沉淀进入后续的脱水处理。再生后的氢氧化钠溶液返回吸收塔吸收二氧化硫，循环使用。其技术的特点是钠碱吸收剂对二氧化硫亲和力强，吸收速度快。钠碱吸收剂溶解度大，从而可以避免石灰法脱硫系统遇到的结垢、堵塞问题。采用钠碱吸收剂，可降低液气比，减少动力消耗，降低运行成本。脱硫

4、副产物经脱水与炉渣混合后排放，对环境不产生二次污染。3方案设计3.1设计参数（单台加热炉）3.2方案设计说明7根据现场条件，计划除油、脱硫塔设计安装在室外，除油、脱硫“一炉一塔”，采用氧化钙作为脱硫固硫剂。在脱硫设备底部设置循环水池，冬天运行时，由于循环水温度在30℃左右，循环水池不会结冰。脱硫塔采用湍流式传质塔，内安装湍流器，传质塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流场中，液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积可成数十倍的增加。除油塔也采用湍流式洗涤除油塔以提高除油效率。设备运行时设备本体温度在30～40℃，另外脱硫设备内部没有传动部件，设备外部不考虑保温，循环水

5、管道、自动清洗管道、渣浆管道做伴热、保温以达到防冻的目的。为防止净化烟气温度下降出现冷凝水，脱硫设备出口至风机的烟道做保温处理。4工艺系统布置本项目的钠-钙双碱法脱硫工艺系统主要包括除油、除尘工艺系统和烟气脱硫工艺系统。4.1除油、除尘工艺系统4.1.1烟气洗涤脱油、除尘来自加热炉的烟气进入湍流式洗涤除油塔。用水做洗涤剂，使水与含油烟气和粉尘在湍流发生器中充分接触。通过上述过程，大部分油类物质和粉尘进入水中，完成烟气脱油和除尘。脱油除尘后的烟气进入脱硫塔。74.1.2油水及泥水分离进入水中的油类物质和粉尘经塔下循环水池沉降、浮油后，采用撇油机将浮油撇入储油池；对于沉降池底部的油泥

6、，采用渣浆泵将其输送至泥水分离池。经沉降后的油泥由人工捞出送本厂污水处理厂油泥处置系统；上部的清液再用泵送回沉降池循环使用。4.2烟气脱硫工艺系统4.2.1吸收系统采用“一炉一塔”设计；塔内装有除雾装置，可有效实现气液分离，确保排放烟气中的含湿量≤75mg/Nm3，对除雾器采用高压反冲洗等有效措施防止上述设备结垢和堵塞。烟气在塔内的流速、停留时间和气液接触是否完全及塔的阻力等因素和参数，直接影响对烟气中的烟尘、二氧化硫的捕集、吸收和转化。因此为强化捕集、吸收和转化过程，降低设备投资和运行费用，脱硫塔需满足以下要求：①气液间有足够的接触面积和接触时间；②气流分布均匀；③操作弹性大，

7、稳定性强；④压降小，能耗低。4.2.2脱硫剂储存、制备、输送系统7袋装石灰粉采用卸料器、螺旋输料器自动给料。将购入的氢氧化钠定量加入氢氧化钠溶解罐中进行溶解和贮存，再由氢氧化钠补充泵连续补充至清液池内；再经再生泵输送至脱硫塔下循环水池，通过循环泵送至脱硫塔。循环吸收液在吸收SO2后流入塔下循环水池，经再生泵排至再生池。采用斗提机将外购袋装生石灰粉输送至石灰粉仓，再定量加入制浆池中进行消化和配浆。粉仓出口下设有手动插板门和电动给料机进行定量卸料。4.2.3工艺水系统工艺水输送到各用