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工艺介绍:双碱法脱硫

双碱法是采用钠基脱硫机理剂进行塔内脱硫,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,造成结垢堵塞问题;另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。

工作原理:

(1) 双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠或碳酸钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠或碳酸钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池再生成亚硫酸钠或氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
脱硫工艺主要包括5个部分:
1. 吸收剂制备与补充;
2. 吸收剂浆液喷淋;
3. 塔内雾滴与烟气接触混合;
4. 再生池浆液还原钠基碱;
5. 石膏脱水处理。
(2) 双碱法脱硫的化学反应:
①吸收反应
SO2+H2O= H2SO3
SO3+H2O= H2SO4
在主塔中以钠碱溶液吸收烟气中的SO2:
2NaOH+SO2= Na2SO3 + H2O
吸收液中尚有部分的NaOH,因此吸收过程中还生成亚硫酸钠:
Na2SO3+ SO2+H2O2NaHSO3
在主塔中以碳酸钠溶液吸收烟气中的SO2和SO3:
Na2CO3+ H2SO3=Na2SO3+ H2O+ CO2
Na2CO3 + H2SO4= Na2SO4+ H2O+ CO2
② 再生反应
吸收液流到反应池中与加入的石灰料浆反应:
2NaHSO3+Ca(OH)2 = Na2SO3+CaSO3·½H2O↓+½H2O
Na2SO3+Ca(OH)2+½H2O=2NaOH+CaSO3·½H2O↓
再生后的浆液经钙盐沉淀后,Na2SO3清液送回吸收塔循环使用。
③副反应
吸收过程的主要副反应为氧化反应:
Na2SO3+½O2Na2SO4
因此在再生过程中Na2SO4发生下列反应:
Na2SO4+ Ca(OH)2+2H2O → 2NaOH+CaSO4·2H2O↓
但实际上,由于溶液中有相当量的SO 或OH 存在,Ca 的浓度相应很低,所以要使CaSO4沉淀,再生时的OH ≤0.14M,要有足够高的SO 浓度,例如OH 浓度为0.1 M,SO 浓度为0.5 M,才会产生CaSO4沉淀。

脱硫系统组成

双碱法脱硫由:脱硫剂制备系统, 烟气系统,SO2吸收系统, 脱硫液循环系统与脱硫渣处理系统, 电气控制系统,自动补水.加药控制系统组成。

1. 脱硫剂制备系统组成
⑴石灰水
外购生石灰粉定量加入石灰消化池中进行消化和配浆,然后由浆液泵连续补充至再生反应池。在再生反应池中,与SO2反应的钠碱被石灰浆液再生后,排入沉淀池分离,池底液体定期由渣浆泵外排,溢流清液进入吸收塔。
⑵钠碱溶液
钠碱由运输车给料至钠碱池,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度,自流到再生池。
⑶碳酸钠溶液
将购入的碳酸钠定量加入碳酸钠溶解储槽中进行溶解和贮存,再由碳酸钠补充泵连续补充至再生液储槽,与沉淀池溢流清液(再生液)一同由再生液泵打入塔底循环槽。吸收塔循环槽内的循环吸收液通过循环泵送至吸收塔喷淋装置进行喷淋吸收,然后由排浆泵打入再生反应池。
2. 烟气系统
从锅炉出口至脱硫塔进口段的连接烟道设置膨胀节;连接烟道上设有挡板系统,以便于烟气脱硫系统事故时旁路运行。挡板采用手动抽板阀门,包括1个入口挡板.1个旁路挡板和1个脱硫装置出口挡板。在正常运行时,入口挡板和出口挡板开启,旁路挡板关闭;在故障情况下,开启烟气旁路挡板,关闭入口挡板和出口挡板,烟气通过旁路烟道绕过烟气脱硫系统直接排到烟囱。
3. SO2吸收系统
本系统由循环池、循环泵、文丘里段、脱硫喷淋塔主体、接管、喷嘴及旋流板等内件、除雾装置、操作平台、爬梯及电气控制系统等组成。
4. 脱硫液循环系统与脱硫渣处理系统
泵前池的脱硫液通过循环水泵泵送到脱硫塔内与烟气接触反应后,从脱硫装置底部排出,排出的含有CaSO4、CaSO3及少量粉尘渣(大部分烟尘在原除尘器中除去)的混合渣浆液体进入再生池.沉淀池,与从石灰浆液池过来的石灰浆液发生再生反应,并进行脱硫副产物的沉淀,上清液流经泵前池,经沉淀后的池底渣浆由人工清出,滤液返流回泵前池,由循环水泵抽送到脱硫装置进行脱硫循环利用。
5. 电气控制系统
⑴供电方式
系统内的动力设备为分散式布置,均为三相电源供电,厂内民用动力和民用照明为单路三相电源供电分配使用,设计处理系统供电采用放射式供电方式,优点是安全可靠。
⑵接地系统
处理系统低压配电系统接地接零保护采用TN–C–S系统,所有电气设备金属外壳均需可靠接地和接零,民用动力.照明接地接零保护采用TT系统。
⑶低压配电位置的确定
设计要求低压配电位置尽可能靠近负荷中心,由于区内大功率用电设备主要为循环泵、渣浆泵等,其它动力及照明负荷较小,故在泵房内设一电控室,安装电源总柜、动力柜和仪表柜等。
⑷动力设备起动和控制方式
所有动力设备均设有欠压.短路和过载保护,电源总柜设过流保护;民用动力和民用照明设有短路.过载和漏电保护;动力电缆采用铠装电缆沿电缆沟暗敷设,无电缆沟地方软电缆和信号电缆。
均采用穿钢管埋地暗敷设,电缆沟支架均可靠接地,形成接地网。
6.自动补水.加药控制系统
⑴仪器仪表要求配:
①循环池PH计(测量范围6~12);
②循环池高低液位开关。
⑵电控设备要求配:
①脱硫剂液储罐至循环池电磁阀或电动开关阀;
②至清液池补充水电磁阀或电动开关阀。
为保证清液池自动配液运行正常,以上设备均必须选择质量可靠的中国竞猜网!
⑶控制方法:
①循环池补充水阀:循环池补充水阀主要根据清液池的高低液位开关自动工作。当循环池液位低过低液位时,补充水阀自动打开;当循环池液位高过高液位时,补充水阀自动关闭;确保将清液池液位控制在正常范围内。
②脱硫剂液储罐至清液池电磁阀:此脱硫剂液电磁阀主要是控制循环池内液体的PH值,当循环液PH下降到一定程度,此阀自动打开,直至PH满足要求,则自动关闭。
烟气脱硫系统为独立的(电气、仪表控制共用一套 PLC)控制系统,烟气脱硫系统范围内的所有电气、仪表设备均在烟气脱硫主控制室内完成监控功能。过程控制实现对烟气脱硫系统生产的全过程进行监控,可方便调整烟气脱硫系统生产状况,控制必要的生产环节,使烟气脱硫系统始终处于最佳运行状态。
(1)系统构成
采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,以 PLC一体化设计、PLC为控制核心,具有数据采集、电气逻辑控制、过程控制、参数指示、越限报警、画面显示、存储功能。构成一个功能合理、层次清晰,集生产管理、过程控制为一体,安全、高效、开放的自动化控制系统。
(2)系统配置
计算机控制系统硬件包括操作站、工程师、控制站、远程 I/O站(若有需要)、通信网络及 UPS电源等。
(3)计算机控制系统通信网络分为两级,分别为控制网及设备网。操作站、工程师站、控制站设置在控制网上。电子皮带秤、称重料位仪均设置在设备网上。

脱硫设备

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