雙堿法脫硫簡介  

  雙堿法是采用鈉基脫硫機理劑進行塔內脫硫，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，不會造成過飽和結晶，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。 

 

雙堿法脫硫工作原理         

（1）雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉或碳酸鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產物經脫硫劑再生池再生成亞硫酸鈉或氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。  

脫硫工藝主要包括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。  

（2）雙堿法脫硫的化學反應：  

  ①吸收反應  

     SO2+H2O=H2SO3  

     SO3+H2O=H2SO4  

     在主塔中以鈉堿溶液吸收煙氣中的SO2：  

     2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O               

     吸收液中尚有部分的NaOH，因此吸收過程中還生成亞硫酸鈉：  

     Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3    

     在主塔中以碳酸鈉溶液吸收煙氣中的SO2和SO3：  

     E. Na2CO3+H2SO3=Na2SO3+H2O+CO2  

     F. Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2  

  ② 再生反應  

     吸收液流到反應池中與加入的石灰料漿反應：  

     G. 2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3·?H2O↓+?H2O           

     H. Na2SO3+Ca(OH)2+?H2O=2NaOH+CaSO3·?H2O↓            

     再生后的漿液經鈣鹽沉淀后，Na2SO3清液送回吸收塔循環使用。  

  ③副反應  

     吸收過程的主要副反應為氧化反應：  

     I. Na2SO3+?O2Na2SO4                            

     因此在再生過程中Na2SO4發生下列反應：  

     J. Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O→2NaOH+CaSO4·2H2O↓   

  但實際上，由于溶液中有相當量的SO或OH存在，Ca的濃度相應很低，所以要使CaSO4沉淀，再生時的OH≤0.14M，要有足夠高的SO濃度，例如OH濃度為0.1M，SO濃度為0.5M，才會產生CaSO4沉淀。    

雙堿法脫硫工藝流程圖

一、產品介紹
靜電除塵設備由兩大部分組成：一部分是電除塵器本體系統；另一部分是提供高壓直流電的供電裝置和低壓自動控制系統。高壓供電系統為升壓變壓器供電，除塵器集塵極接地。低壓電控制系統用來控制電磁振打錘、卸灰電極、輸灰電極以及幾個部件的溫度。

二、工作原理
電除塵器的基本原理是利用電力捕集煙氣中的粉塵，主要包括以下四個相互有關的物理過程：（1）氣體的電離。（2）粉塵的荷電。（3）荷電粉塵向電極移動。（4）荷電粉塵的捕集。

荷電粉塵的捕集過程：在兩個曲率半徑相差較大的金屬陽極和陰極上，通過高壓直流電，維持一個足以使氣體電離的電場，氣體電離后所產生的電子：陰離子和陽離子，吸附在通過電場的粉塵上，使粉塵獲得電荷。荷電極性不同的粉塵在電場力的作用下，分別向不同極性的電極運動，沉積在電極上，而達到粉塵和氣體分離的目的。

三、靜電除塵設備原理圖

隨著我國經濟的高速發展，使我們對能源的需求越來越多，伴隨能源的加速利用其中煤炭的利用為廣泛[1]，煤炭的大量直接燃燒造成的污染物排放急劇增加，以煤為主的能源造成排放嚴重，給環境帶來了嚴重污染，實施減排技術并進行排放總量排放是我國持續發展的迫切要求。

        1 濕法脫硫工藝脫硫塔類型

        1.1 噴淋塔

        原理：脫硫塔吸收液在噴淋塔內經噴嘴霧化，液體與煙氣充分接觸吸收并除去其中的；脫硫效率可達到95%以上，該塔的有點有結構先對簡單，操作難度小，壓損小，系統阻力小，脫硫過程中除塵降本一并操作。缺點是氣液很難充分接觸，混合不均勻，噴嘴易結垢堵塞等。

        1.2 填料塔

        原理：吸收液在填料塔內沿著填料表面向下流動形成液膜，與煙氣接觸后吸收并去除其中的脫硫效率達到95%以上，其結構相對復雜，對填料的選擇可以多樣化，耐腐蝕，耐高溫，耐持久性，操作彈性大，系統穩定可靠。缺點是易形成液泛，自控水平較低，填料檢修麻煩，系統阻力大，長時間運轉后，效率較低，較難清洗。

        1.3 鼓泡塔

        原理：吸收漿液在塔底以液層形式存在，通過鼓泡反應器將煙氣鼓入，形成泡狀，氣液接觸后吸收并去除其中的SO2，其脫硫效率高達95%以上，其優點為成本低，耐腐蝕，較其他形式脫硫塔，吸收容量大，氣液接觸時間長，運行穩定可靠。缺點是空塔氣速低，只適用于中小量煙氣，塔底液較多時，壓損大，系統阻力較大，耗能增加。

        1.4 板式塔

        原理：脫硫漿液逐板往下，煙氣逐板往上，逐流接觸后吸收并除去其中的SO2。脫硫效率高達95%以上，結構簡單，成本低，空塔氣速高，處理氣量大，脫硫過程中除塵降溫一并操作，維護保養方便。缺點是制造工藝要求高，安裝嚴謹，操作彈性小，容易發生偏流側流，效率降低。

        1.5 液柱塔

        液柱塔作為一種新興的脫硫塔型，其特點為氣液接觸比較充分，脫硫的效率較高，煙氣進入塔后在上升過程中穿過吸收液區域，其反應區域是含有脫硫劑的循環吸收液在塔的中部向上噴射，通過逆流與煙氣順流的液柱相接觸，然后在頂部分離，后形成自上而下與煙氣逆流的液滴，液柱塔中的液滴的平均直徑要比噴淋塔中的大，而且，在整個氣液流場中，液滴的分離和聚集不停的交替。

        2 脫硫塔的設計理論原理

        脫硫塔的理論設計主要原理是雙膜原理，根據雙膜原理將噴淋塔的結構參數模擬出來，據此可推算出出該塔的高度直徑等重要數，理論上，脫硫塔的設計高度是由傳質單元高度及傳質單元數決定，而操作線和平衡線的相對位置受液氣比影響。脫硫塔本體的外形尺寸主要由塔體的、反應液的體積、吸收及除霧區的高度。其尺寸的大小由進氣量、煙氣的流速、液氣比、噴淋層數等來確定[3]。

        2.1 操作線和液氣比

        目前噴淋塔絕大部分為氣液逆流的操作，塔內煙氣向上進行流動，吸收液滴向下滴落，充分增加氣液接觸面積，這里我們設在液相中的摩爾分數x，在氣相中的摩爾分數y，那么可以得到：

        （1-1）

        （1-2）

        根據物料衡算原理我們可以得到操作線方程：

        （1-3）

        吸收劑流量， 載氣流量，

        2.2 吸收區高度

        一般來說，煙氣總量一定，隨工作負荷變化而小范圍波動，但影響不大，而在一定脫硫效率的要求下，脫硫塔高度一定，當煙氣量增大時，我們只需將脫硫塔直徑增大，那么吸收區的理論計算公式為：

        （2-1）

        （2-2）

        （2-3）

        （2-4）

        其中： H0— 傳質單元高度，m

        表示傳質單元數，數值為煙氣進出口濃度差與平均推動力的比值，作為一個衡量煙氣中吸收難易程度的度量，完成既定吸收量的塔高隨該值變大而變大，影響吸收區理論設計高度的因素主要有： 煙速、液氣比、吸收液值等內在參數，除此之外，還包括吸收塔的塔徑，結構等外在參數。

        2.3 填料塔直徑計算

        填料塔的直徑DT計算主要是根據煙氣的總流量Q和煙氣流速μ，公式如下：

        其中： 直徑，m Q— 煙氣流量， μ-煙氣流速，

        2.4 填料層壓力降的計算

        ，與填料的尺寸、堆放、類別方式有關，且隨兩相的流速而變化?？捎脼楹唵螌嵱玫墓絹碛嬎悖?/span>

        式中：

        2.5 填料層高度計算及塔高的確定

        ：

        令（氣相傳質單元高度），（氣相傳質單元數）

        ，：

        ；；。

        煙氣流速我們一般用泛點氣速法、氣相動能因子法或氣相負荷因子法等確定，這里我們選用泛點關聯式計算：

        ——空塔液泛氣流速度，m/s g——重力加速度，kg/m3

        ρc——氣相密度， ρL——液相密度，kg/m3

        μL——液相粘度， qmL——液體質量流量

        qm，G——氣體質量流量

        漿液面高度a

        漿液池容積V1

        VN ——標準煙氣濕態體積，Nm3/h ——液氣比 t1——漿液循環停留時間

        3 總結

        填料塔中的填料增加了煙氣與漿液接觸的時間，增加了氣液的接觸面積，但由于填料的存在，結垢嚴重，且清理起來也較困難，運行和維護比較麻煩。鼓泡塔氣液接觸時是將氣相高度分散到液相中，氣液傳質較充分，傳質的效率高，但煙氣阻力大，其內部結構較復雜，容易結構堵塞。液柱塔的脫硫反應區域內，液柱向上噴射同時發散低落，吸收劑液滴之間不斷碰撞，又會產生新的表面，又由于液柱是根據氣流是在脫硫反應塔內的流場分布的[4]，從而氣流能夠充分地和吸收劑液滴發生反應，又由于噴淋塔和液柱塔是空塔，阻力小，不易結垢。

脫硫塔噴淋層纏繞層結構由外及內分為三部分：

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1.耐磨損層：該部分屬于纏繞層的外層結構，由玻璃纖維表面氈、樹脂、耐磨碳化硅組成，主要作用為抗腐蝕及耐磨損。
2.抗腐蝕層：該部分由富樹脂層及中間層構成，由玻璃纖維表面氈、樹脂組成，形成高抗腐蝕性能，處于耐磨損層下面。富樹脂層樹脂含量大于90％，厚度約5mm；中間層樹脂含量70％～80％厚度約3-4mm。
3.增強層：該部分直接在管道外壁纏繞，主要設計用來承受壓力和其他情況下的載荷，其厚度按載荷，條件根據公式計算確定。該層樹脂含量30％～40％，由玻璃纖維和短切纖維氈、樹脂組成。主要起到剛度，強度的設計要求。

脫硫塔噴淋層有什么樣的優勢呢？

我們可以把它分為以下幾點：
1.耐腐蝕性能好。使用壽命長，可以抵抗各種酸、堿、鹽、有機溶劑及海水、污水等化學介質的長期侵蝕。
2.可設計性好。適應范圍廣可以通過改變選材、纏繞角和鋪層的設計以適應不同的工作壓力、介質、剛度（或埋設深度）要求，從而制成不同壓力等級和特殊性能的玻璃鋼管道。
3.防污，無毒光滑的內壁不結垢、不滋生藻類等微生物，對水質無二次污染。通過選用食品級樹脂制作的管道可以用于輸送飲用水。

4.優良的力學性能。比重?。?.8~2.1g/㎝3）強度高（≥300MPa），其比強度遠大于鋼管和鑄鐵管，由于在管壁中間層加入樹脂砂漿，大大提高了管道剛度，適應在各種土壤環境及海底鋪設。大家對脫硫塔噴淋層有了解了嗎？如若還想詳細了解可以致電湖城環保或者直接實地考察均可。