奥达星旋流板塔脱硫除尘技术
内容提供:北京奥达星环境工程有限公司
一、脱硫工艺原理
主要采用双碱法工艺,双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢的缺点而发展起来的。钠钙双碱法(Na2CO3-Ca(OH)2)采用纯碱吸收SO2、石灰还原再生。再生后吸收液循环使用。与石灰/石灰石法相比,它具有如下优点:
* 吸收速度快,可降低液气比L/G,从而降低运行费用;
* 塔内钠碱清液吸收,可大大降低结垢机会;
* 纯碱循环利用,提高了脱硫剂的利用率。
其基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分:
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)式为启动反应,碱性较高时(PH>9);(2)式为主要反应;碱性到中性甚至酸性时(5<PH<9),则按(3)式发生反应。
2、再生过程(石灰乳再生):
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,NaHSO3很快跟Ca(OH)2反应从而释放出[Na+],[SO32-]跟[Ca2+]反应,反应生成的CaSO3以半水化合物形式慢慢沉淀下来而使[Na+]得到再生。可见Na2CO3只是作为一种启动碱,起动后实际消耗的是石灰,理论上不消耗纯碱(只是清渣时会带出一些,因而有少量损耗)。
二、除尘机理
锅炉释放出来的含尘烟气以15~22m/s的流速切线进入旋流板塔简体,烟气通过旋流塔板叶片时将吸收液吹成很少的雾滴,于是产生固体烟尘大小颗粒间、液体和固体间以及液体不同直径水滴间相互碰撞和拦截;在布朗运动和紊流作用下,粒子间发生碰撞;在凝聚作用下,粒子的粒径不断增大,同时高温烟气向液体传导热量时,尘粒被降温,使水气冷凝在粒子表面,粒子质量的增大,更易于靠惯性碰撞相互捕集;含湿烟气在旋流塔板的导向作用下,旋转运动加剧,产生强大的离心力。由于粒子表面沾有水,具有很好的润滑作用;在离心力的作用下,很容易从水气中脱离出来被甩向塔壁;又在重力作用下流向塔底,最后含尘液体向下流入水封池。还有一定数量的逸出尘粒,当其通过多层塔板,继续凝结并加大体积后被捕集、分离,从而达到最佳除尘效果。
三、主要设备工作原理
烟气由塔底切向进入旋流板塔,由于塔板叶片的导向作用而旋转上升,并在塔板上将逐板下流的浆液喷成几十微米的细雾滴,使气液间接触面积急剧增大(比水膜除尘器的气液接触面积增大几百至上千倍)。液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后甩到塔壁上,沿壁下流。由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2被碱性液体吸收(脱硫)的效果好。旋流板塔由于特殊的内部结构设计,决定了它是一种高效通用型传质设备,具有通量大、压降低、操作弹性宽、不易堵、效率高等优点,其综合性能优于国内外普遍使用的湿法烟气脱硫除尘装置。
工艺流程图
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