脱硫

石灰(石)-石膏法

概述

石灰(石)-石膏法脱硫技术，是目前应用最广泛、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。采用廉价易得的石灰（石）作为脱硫吸收剂，将石灰剂制作成粉末与水混合搅拌成浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴。

反应过程

石灰-石膏法脱硫原理

吸收SO₂ ： SO₂+H₂O→H⁺+HS0₃^-→H⁺+SO₃^2-

溶解：    Ca(OH)₂→Ca²⁺+2OH^-

                    CaSO₃→Ca²⁺+SO₃^2-

中和：    OH^-+H⁺→H₂O

          OH^-+HSO₃^-→SO₃^2-+H₂O

氧化：    HSO₃^-+1/2O₂→SO₃^2-+H⁺

          SO^2-+1/2O₂→SO₄^2-

结晶：    Ca²+SO₃^2-+1/2H₂O→CaSO₃·1/2H₂O

          Ca²+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O

工艺特点

1.采用价廉易得的石灰作为吸收剂，能够有效地控制运行成本。

2.技术成熟，脱硫效率高。

3.对工况负荷适应性和SO2浓度的变化有很好的适用性。

4.副产物为纯度较高的石膏，副产物产出可具有一定的价值。

系统组成

脱硫系统主要包括烟气系统、石灰浆液制备系统、吸收氧化系统、副产物处理系统、公共系统、电气控制系统等几部分组成。

烟气系统：包含烟道、烟道加强、烟道支架、烟道膨胀节、检修排空口及烟道配套的保温、防腐及爬梯平台等。

石灰浆液制备系统：包含石灰储仓、石灰浆液制备、石灰浆液储备及配套的搅拌、输送泵系统等。

吸收氧化系统：主要包括吸收塔、喷淋层、除雾器、循环泵、扰动设备和氧化风机等设备。

副产物处理系统：石膏排出设备、压滤机系统、冲洗系统及石膏库等。

公共系统：包含工艺水系统、压缩空气系统、事故浆液系统。

电气控制系统：

电气部分：供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、接地系统、通讯系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置等。

控制部分：DCS控制柜、工控机、UPS电源、仪表等。

      我公司石灰(石)-石膏法技术特点

1.优化烟道布置，合理设计烟气流速，尽可能缩短净烟道长度，在烟道内设置导流板、排凝装置等措施，减小脱硫系统烟道阻力和故障点，为主机长期可靠运行打下基础。

2. 烟气入口设计向下倾斜一定的角度，从而使得烟气进吸收塔漩涡区的面积减少。入口角度的合理倾斜将有利喷淋塔内烟气流态均匀，烟气流速均布在3.5～4.0m/s，从而提高脱硫效率。并且设计对喷喷淋，降低来脱硫塔烟气温度，保证烟气温度对脱硫塔防腐和内件没有损坏。

3. 喷淋层优化设计，每层喷淋层相互交叉，层与层之间喷淋母管轴线夹角约20°，喷淋覆盖率达200%以上，避免烟气窜气。避免局部高温，保证塔内所有位置气体达到饱和。塔周边采用90高效实心喷嘴，其余采用120空心喷嘴，液滴平均直径2000微米，具有气/液接触充分、脱硫率更高、液气比更低的特点。

4.在吸收塔内设布气装置，与密集型喷淋联合使用能有效防止烟气爬壁短路，改善靠近塔壁的气液接触，使气/液分布更均匀并将壁上浆液再次引入喷淋区。

5.防止塔内结垢及堵塞是吸收塔安全运行的关键。

本工程采用先进可靠的单回路喷淋空塔，逆流烟气洗涤，吸收塔内气液接触区无填料构件，不设置任何隔栅、托盘，可有效降低塔内运行阻力，有效杜绝塔内堵塞结垢现象，因此能保证吸收塔长期稳定运行。

设计循环池停留时间不低于12h，降低塔内脱硫浆液浓度。如此可大大降低塔内外磨损，避免塔内结垢堵塞，且同样的液气比下可提高脱硫效率，确保系统安全稳定运行。

双碱法

概述

双碱法脱硫技术是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶和结晶结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。

双碱法脱硫原理

1、 脱硫过程：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂↑         (1)

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O           (2)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃                   (3)

以上三式视吸收液酸碱度不同而异：（1）式为吸收启动反应式；碱性较高时（PH>9），（2）式为主要反应；碱性降低时到中性甚至酸性时（5<PH<9），则按（3）式发生反应。

2、 再生过程：

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+CaSO₃↓+2H₂O     (4)

Na₂SO₃+Ca(OH)₂→2NaOH+CaSO₃↓           (5)

在石灰浆液（石灰达到过饱和状况）中，中性（两性）的NaHSO₃很快跟石灰反应从而释放出[Na⁺]，随后生成的[SO₃^2-]又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na⁺]得到再生，吸收液恢复对SO₂的吸收能力，循环使用。 

系统组成

主要包括烟气系统、吸收剂制备系统、SO2吸收系统、再生系统、石膏脱水处理系统、电气控制系统。

工艺特点

1.钠基作为吸收液，避免了结垢；

2.钠基吸收速率高，较低的液气比，较高的脱硫效率；

3.系统占地规模较小，投资较低；

4.再生和沉淀分离在塔外进行，大大降低塔内和管道内的结垢机会；

5.石灰作为再生剂，为主要实际消耗物，钠碱消耗较少，相比单碱法运行成本较低。