雙堿法煙氣脫硫塔
| 產品型號： |
6噸 |
| 品 牌： |
棗強康泰 |
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| 所 在 地： |
河北衡水 |
| 更新日期： |
2025-01-10 |
【導讀】雙堿法脫硫一般只有一個循環水池，NaOH、石灰與除塵脫硫過程中捕集下來的煙灰同在一個循環池內混合，在清除循環水池內的灰渣時煙灰、反應生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未完全反應的石灰同時被清除，清出的灰渣是一種混合物不易被利用而形成廢渣。
雙堿法煙氣脫硫塔
一、 概況
由于大氣污染日益嚴重，國家環保局修訂了GB13271-2001《溶煉爐大氣污染物排放》。對煙塵和SO2排放制訂了更嚴格的排放要求，因此一些老式脫硫設備已不能滿足環保要求，所以選擇除塵脫硫設備要特別慎重。
二、 方案制定的原則
我們設計方案遵循以下幾條原則：
1、 適用于燃煤及水煤漿溶煉爐的除塵脫硫項目。
2、 保證除塵脫硫效果，排放標準達標。
3、 本技術方案采用濕式雙堿法脫硫技術，技術成熟可靠，經濟合理。
4、 技術有較大的適用性，可根據不同工況條件進行調整。
5、 *大限度的降低成本。
6、 在不增加操作人員操作程序的前提下*大限度的降低運行成本。
7、 保證設備運行安全、可靠基本實現無故障運行。
三、 技術參數及性能指標
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參數指標 |
單位 |
參數 |
備注 |
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處理煙氣量 |
Nm3/h |
100000 |
需方提供值 |
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燃煤含硫量 |
% |
0.6% |
需方提供值 |
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煙塵初始濃度 |
mg/Nm3 |
≤400 |
國家標準值 |
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除塵效率 |
% |
98 |
設計性能值 |
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脫硫效率 |
% |
85-92 |
設計性能值 |
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脫硫后排放濃度 |
mg/Nm3 |
900 |
設計性能值 |
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林格曼黑度 |
級 |
≤1 |
設計性能值 |
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煙氣含濕量 |
% |
≤8 |
國家標準值 |
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煙氣進口溫度 |
℃ |
≯160 |
設計值 |
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煙氣出口溫度 |
℃ |
60-80 |
設計值 |
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設備阻力 |
Pa |
850 |
設計值 |
本方案執行GB13271-2001《冶煉爐大氣污染物排放標準》。
四、 多種脫硫方式的選擇
雙堿法脫硫
雙堿法脫硫工藝是為了克服石灰/石灰石法煙氣脫硫容易結垢、需要循環水量大、能耗高的缺點發展起來的，鈉鈣雙堿法（Na2CO3-Ca(OH)2）用純堿啟動、鈉堿吸收SO2、石灰再生，再生后吸收液循環使用。
雙堿法煙所脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成HSO和HSO3；
然后H+與溶液中的OH-中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應程式如下：
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3
脫硫后的反應產物進入再生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + 2Na2SO3 → Na2SO3 + CaSO3 ·1/2 H2O + 1/2 H2O
存在氧氣的條件下，還會發生以下反應：
Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2 O2 + 2 H2O → 2NaOH + CaSO4· H2O
濕式雙堿法脫硫是一種低成本、高效率的脫硫方法。在本工藝中，由于消耗的是石灰，與使用氧化鎂、氨水相比，運行成本較低，同時由于直接發生反應的是NaOH 和Na2SO3，提高了反應速度與效率、大大減少了持液量，同時，由于直接脫硫劑是堿性強、反應活性好的NaOH，因此據相關資料和我公司經驗，脫硫效率*高可達95%甚至更高。
用NaOH 脫硫，循環水基本上是NaOH的水溶液。在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便于設備運行與保養。
雙堿法脫硫技術是國內外運用的成熟技術，是一種特別適合大中小型鋁材煉爐煙氣脫硫技術，具有廣泛的市場前景。
綜上所述本方案選用雙堿法脫硫。
五、 性能特點
本公司新研制開發的BCT型玻璃鋼系列除塵脫硫設備，就是吸收了種類除塵器的優點，克服存在的弊病，使其盡可能結構簡單，造價低，不需管理維修，運行費用少，而且十年內均可滿足環保排放要求。
BCT型除塵脫硫設備，系針對BWC型水膜除塵器技術未被突破和脫硫效率低的現狀，應廣大用戶的迫切要求，由我公司攻關研制成功的一種除塵脫硫效率高、自控性能優越、操作簡單的新型除塵脫硫設備，并獲得了國家專利，專利號為ZL03.2.45320.5，產品*全國各地，得到用戶的一致好評。
BCT型除塵脫硫設備保留了水膜除塵器的結構、采用圓形阻力小、裝配緊湊、占地面積小、施工安裝方便、凈化效率高、允許入口含塵濃度高、允許風量大、能凈化濕度大且具有一定粘性的粉塵而不致堵塞，以及用水量小等長處，徹底更新了自控系統的給水管路，技術性能先進、功能可靠、運行穩定。
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
用泵打入FRP復合材料的除塵脫硫設備中，以含Na2SO3的循環水為吸收劑，根據煤的全硫分含量及煙氣中的SO3濃度，通過特殊的噴頭，使吸收劑霧化，煙氣和霧化后的吸收劑在反應板上充分混合、接觸，SO3與Na2SO3發生化學反應，生成易溶于水的Na2SO3及NaHSO3，完成脫硫反應。在脫硫過程中，煙氣夾雜的煙道灰同時被循環水濕潤而捕集進入循環水，從脫硫除塵器排出的循環水變為灰水（稀灰漿）。一起流入沉淀池，煙道灰經沉淀定期清除，回收利用，如制內燃磚等。上清液溢流進入反應池與投加的石灰進行反應，置換出的氫氧化鈉溶解在循環水中，同時生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等，可通過沉淀清除；可以回收，是制水泥的良好原料。因此可做到廢物綜合利用，降低運行費用。
本設備適用于各類型燃煤、燃油煉爐以及冶金、礦山、煤炭、化工、鑄造、陶瓷、建材、電力等行業的煙氣凈化，凈化非纖維性、非水凝性的溫度不高于300℃含塵氣體的脫硫。具體有以下特點：
1、 耐高溫
BCT系列玻璃鋼除塵脫硫器，其主體采用改性耐高溫高性能樹脂基復合材料。普通樹脂復合材料制品耐溫性能較差，不適合作除塵器的主體材料，我公司研制的耐高溫改性樹脂基復合材料，屬國內首創。
2、 耐酸堿腐蝕，抗老化，輕質高強，使用壽命長
由于采用了樹脂材料這一廣普耐腐蝕材料，并對其進行了耐高溫的改性處理，并且設備主體使用大型纏繞設備一次成型，大大增加了設備強度，使BCT系列除塵脫硫器具備了高強度、耐腐蝕等性能，在正常規范操作的情況下維修率幾乎為零。聚酯的衰變系數一般為15-25年，我公司研制的玻璃鋼除塵脫硫器是其它耐高溫材料的有機結合體，并綜合考慮了除塵器的其它性能，玻璃鋼除塵器具備耐高溫、耐腐蝕這一特性外，設備進口內還加上了耐磨層，大大提高警惕除塵器的使用壽命。
3、 結構采用分體組合式，方便了運輸與安裝
BCT型除塵脫硫器在結構上進行科學合理的分體式設計，這種新穎精巧的結構方便了用戶的運輸及安裝，節省了人力物力和日常維護保養。
4、 科學獨特的葉輪脫水器，節能降耗，利用離心力原理脫水，葉輪脫水設備，不用動力能源，設備內無運動性零部件，從而提高了運行可靠性和穩定性，降低了損耗，減少維護成本。
5、 設備擴散室內液氣接觸的比面積大，除塵脫硫效率高，實驗證明液氣比L/G-0.4GM3，脫硫效率可達90%以上。
6、 設備除塵脫硫一體化，耗水量小，可采用氫氧化鈉、工業堿性廢水或爐渣水、煉爐排污廢水作脫硫劑，不僅節約能源，而且無第二次污染。
7、 BCT 型玻璃鋼除塵脫硫器適用于130噸/小時以下的蒸汽或熱水煉爐的除塵脫硫，效果均達到國家大氣污染物排放標準。
8、 本產品為濕式，水與空氣充分交換，微小的塵粒通過水霧吸附下來，排出的水經過沉淀封閉循環使用，一方面節約水資源，另一方面防止水流入下水道，造成二次污染。
9、 該產品為分體式組裝成型，方便運輸、安裝、便于升級改造，實現多級除塵脫硫。
10、 該產品結構嚴密，具有良好的密封性能和耐腐蝕性能，且造價低，使用壽命長。
11、 采用了先進的噴淋水膜技術，提高了噴淋效率，節約了循環水量。
12、 對煙氣的問題和煙氣中的SO2濃度，波動適用性強，適應于0.9-0.8%的煤中含硫量。
13、 具有先進的除塵脫硫性能，解決了各種應用旋風原理工作、除塵器因鍋爐負荷下調造成除塵效率降低的特點。
同類產品的技術水平對比
一般燃煤工業鍋爐排煙都含有較多的硫化物、氮氧化物等有害氣體，遇水化合后形成腐蝕性強的酸性液體，對金屬部件有較強的腐蝕能力，對麻石中含有的鈣、鎂、鐵等成分也會逐漸引起化學反應，逐步腐蝕麻石的內部，破壞麻石的結構，使其層層浸蝕剝落。由于受高速煙氣沖刷，形成溝或麻坑，高低不平，形不成水膜，影響除塵效果，增加維修難度，從而降低了除塵器的使用壽命。并且麻石除塵器的砌縫不嚴容易造成漏風系數過高，造成風壓風量不足。
六、 六、 結構特征、工作原理
煙氣由塔底進風口進入脫硫塔，由于塔板葉片的導向作用而旋轉上升，并在塔板上將逐板下流的漿液噴成幾十微米的細霧滴，使氣液間接觸面積急劇增大（比水膜除塵器的氣液面積增大幾百至上千倍）。液滴被氣流帶動旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，*后甩到塔壁上，沿壁下流。由于塔內提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的SO2被堿性液體吸收（脫硫）的效果好。旋流板塔由于特殊的內部結構設計，決定了它是一種高效通用型傳質設備，具有通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率高等優點，其綜合性能優于國內外普遍使用的濕法煙氣雙堿法脫硫塔除塵裝置。
為了保證本設備的耐腐蝕性，采取了玻璃鋼主體防腐措施（內部配件選用玻璃鋼或進口不銹鋼和配件制作）。
我公司*制作雙堿法脫硫塔設備走向全國各地，脫硫塔用處很廣，比如，冶煉金屬廠家有：金、銀、鉛、錫、銅、鎂、鋼、鐵、玻璃、鋅、鋁礦物提煉金屬等高溫所有提煉廠家。
雙堿法煙氣脫硫技術介紹
雙堿法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石-石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度辦小，極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。結垢堵塞堵塞嚴重影響脫硫系統的正常運行，更甚者嚴重影響鍋爐系統的正常運行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應的強制氧化系統（曝氣系統），從而增加初投資及運行費用，用廉價的脫硫劑而易造成結垢堵塞問題，單純采用鈉基脫硫劑運行費用太高而且脫硫產物不易處理，二者矛盾相互凸現，雙堿法煙氣脫硫工藝應運而生，該工藝較好的解決了上述矛盾問題。
1、工藝基本原理
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫后反應產物溶解度大，不會造成過飽各結晶，造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用，比較適用于中小型煉爐進行脫硫改選。
雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2達到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。脫硫工藝主工包括5個部分：（1）吸收劑制備與補充；（2）吸收劑漿液噴淋；（3）塔內霧滴與煙氣接觸混合；（4）再生池漿液還原鈉基堿；（5）石膏脫水處理。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3—：
SO2（g）===SO2(aq) (1)
SO2(aq) + H2O(1) === H++HSO3— === 2H ++ SO32-; (2)
式（1）為慢反應，是速度控制過程之一。
然后H+與溶液中的OH—中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程如下：
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3
脫硫后的反應產物進入再生池內用另一種堿，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + 2Na2SO3 → Na2SO3 + CaSO3 ·1/2 H2O + 1/2 H2O
存在氧氣的條件下，還會發生以下反應：
Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2 O2 + 2 H2O → 2NaOH + CaSO4· H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統或直接堆放拋棄。再生的NaOH可以循環使用。
1、 工藝流程介紹
來自提煉爐的煙氣先經過除塵器除塵 然后煙氣經煙道從塔底進入脫硫塔。在脫硫塔內布置若干層（根據具體情況定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應。經脫硫洗滌后的凈煙氣經過除霧器脫水后進入換熱器，升溫后的煙氣經引風機通過煙囪排入大氣。
2、 工藝流程說明
雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括吸收劑制備和補充系統，SO2吸收系統，脫硫石膏脫水處理系統和電氣與控制系統五部分組成。
二次污染的解決問題
采用氫氧化的作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次污染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產物用石灰來再生，只有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進行堆放，溶液流回再生池繼續使用，因此不會造成二次污染。
3、 工藝特點
與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：
（1用NaOH脫硫，循環水基本上是NaOH的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便于設備運行與保養；
（2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統更緊湊，且可提高脫硫效率；
（3）鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；
（4）對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。
缺點是：NaSO3氧化副反應產物Na2SO4較難再生，需要不斷的補充NaOH或Na2SO3而增加堿的消耗量。另外，Na2SO4的存在也將降低石膏的質量。
雙堿法脫硫技術是國內外運用的成熟技術，是一種特別適合中小型煉爐煙氣脫硫技術，具有廣泛的市場前景。
空氣凈化技術：鈣鈉雙堿法脫硫工藝，簡稱雙堿法。該法主要是脫除氣體中的SO2氣體。適用于鍋爐煙氣、焦爐氣、煉爐生產廢氣等的脫硫。供暖鍋爐脫硫塔的提煉爐脫硫塔內部結構相反，大不一樣。
一、 工藝特點
鈣鈉雙堿法是先用鈉堿性吸收液進行煙氣脫硫，然后兩用石灰粉再生脫硫液，由于整個反應過程是液氣相之間進行，避免了系統結垢問題，而且吸收速度高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費用省，運行成本低。
1、 以NaOH(Na2CO3)脫硫，脫硫液中主要為NaOH(Na2CO3)水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設備運行和維護。
2、 鈉基吸收液對SO2反應速度快，故有較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般≥90%。
3、 脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發生于塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成本。
4、 以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa.
二、 工藝原理
1、 反應原理
SO2吸收反應：Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2↑
吸收劑再生反應：CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + Na2CO3 + H2O → 2NaOH + CaSO3·H2O
2、 工藝流程
采用溶煉爐的煙氣經換熱降溫至≤200℃，經煙道從塔底進入脫硫塔。在脫硫塔內布置若干層婁十支噴嘴，噴出細微液滴霧化均布于脫硫塔溶各內，煙氣與噴淋脫硫液進行充分汽液混合接觸，使煙氣中的SO2和灰塵被脫硫液充分吸收、反應，達到脫塵除SO2的目的。經脫硫洗滌后的凈煙氣經塔頂除霧器脫水，經脫硫塔上部進入煙囪排入大氣。脫硫循環液經塔內氣液接觸除SO2后，經塔底管道流入沉淀池在此將灰塵沉淀下來，清液經上部溢進入反應再生池，在池內與石灰乳液制備槽引來的石灰乳進行再生反應，再生液流入泵前循環槽補入Na2CO3，由泵打入脫硫塔頂脫除SO2循環使用。其中再生產出的CaSO3及煙氣中過剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分離。
三、 工藝優勢
1、 煙氣系統
來自溶煉煙氣經煙道引見機直接進入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結構。設計空速�。�4.0m/s）,塔壓力降�。�≤600Pa）,脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣于一體，煙氣升至塔頂進入煙囪排入大氣。脫硫塔制作完畢噴砂處理后，環氧樹脂防腐6遍，塔內部件主要是噴嘴和防霧器，均為304不銹鋼材質。當脫硫泵出現故障時，脫硫暫停反應，煙氣可通過煙囪排入大氣。
2、 脫硫塔SO2吸收系統
煙氣進入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣液充分接觸吸收SO2。脫硫塔采用噴嘴式空塔噴淋，由于噴嘴的霧化作用，分裂成無數小直徑的液滴，其總表面積增大數千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸面積越大，兩相傳質熱反應，效率越高。因此化工生產中諸多單元操作中多噴淋塔結構，起到高效、節能、造價低等優點。脫硫塔內堿液霧化吸收SO2及粉塵，生成Na2CO3，同時消耗了NaOH和Na2CO3。脫硫液排出塔外進入再生池與Ca(OH)2反應，再生出鈉離子并補入Na2CO3（或NaOH），經循環脫硫泵打入脫硫循環吸收SO2。
在脫硫塔頂部裝有除霧器，經除霧器折流板碰沖作用，煙氣攜帶的煙塵和其他水滴、固體顆粒被霧器捕獲分離。除霧器設置定期沖洗裝置，防止除霧器堵塞。
3、 脫硫產物處理
脫硫產物*終是石膏漿，具體為CaSO3、CaSO4還有部分被氧化的Na2CO4及粉塵。有潛水泥漿泵從沉淀池排出處理好，經自然蒸發晾干。由于石膏漿中含有固體雜質，影響石膏的質量，所以一般以拋棄法為高。排出沉淀池漿可經水力旋流器，稠厚器增濃提固后，再排至渣場處理。
4、 關于二次污染的解決
以鈉鈣雙堿法煙氣脫硫可解決單一納堿脫硫的二次污染問題。納鈣雙堿法是以鈉堿吸收SO2，其產物用石灰乳再生出納堿繼續使用，因鈉鈣雙堿法能節省堿耗，又杜絕二次污染問題。有少量的Na2CO4不能夠再生被帶入石膏漿液中，經固液分離，分離的固體殘渣進行回收堆放再做他用。溶液流回再生池繼續使用，因此不會產生二次污染。
5、 方案的特點
以NaOH（Na2CO3）脫硫，脫硫液中主要為NaOH（Na2CO3）水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設備運行和維護。鈉基吸收液對SO2反應速度快，故有較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般≥90%。
脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發生于塔體避免塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了運行成本。以空塔噴淋為脫硫塔結構，運行可靠性高，事故發生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。
6、 吸收SO2效率及主要影響因素
PH值，PH值高，SO2吸收速率大，脫硫效率高，同時PH值高，結垢率小，避免吸收劑表面純化。
溫度：溫度低有利于氣液傳質，溶解SO2，但溫度低影響反應速度，所以脫硫劑的溫度不是一個獨立不變的因素，取決于進氣的煙氣溫度。
石灰粒度及純度：要求石灰純度≥95%，粒度控制Pc200～300以內。
液漿濃度：控制在10～15%。
