第
19
卷第
5
期
1998
年
9
月
环 境 科 学
ENV IRONM EN TAL SC IEN CE
V o l. 19, N o. 5
Sep. , 1998
双碱法旋流板塔烟气脱硫工艺
晏乃强 施 耀 吴忠标 李玉平
3
李 松 谭天恩
(
浙江大学环境科学与工程系
,
杭州
310027)
摘要 以旋流板塔为脱硫塔
,
对
N a
2
CO
3
2
Ca (O H )
2
双碱法烟气脱硫工艺进行了实验研究
,
对影响脱硫率的主要因素进行考察
,
如再生液
pH
值
(pH
0
)
、溶液中
N a
+
浓度、
SO
2-
4
浓度、液气比
(L
gÙ
G)
及气体中
SO
2
初始浓度等
.
结果表明
,
选择以下工艺条件较
为适宜
: pH
0
= 7- 8, L
gÙ
G= 2- 3 L
gÙ
m
3
, [N a
+
]
≈
0
1
3 m o l
gÙ
L.
关键词 湿法烟气脱硫
,
双碱法
,
旋流板塔
.
3 李玉平现在北京理工大学化工与材料学院工作
.
孟宪文
,
蔡井刚同学参加了部分工作
晏乃强
:
男
, 30
岁
,
博士生
收稿日期
: 1998
2
01
2
11
Process of D ua l
-
A lka l i FGD in a Rota t in g
-
Stream
-
Tray Scrubber
Yan N a iq iang Sh i Yao W u Zho ngb iao L i Yup ing L i So ng T an T ian’en
(D ep t. of Environ. Sci. & Eng. , Zhejiang U n iversity, H angzhou 310027)
Abstract
T he N a
2
CO
3
2
Ca (O H )
2
dua l
2
a lka li FGD p rocess in a Ro ta t ing
2
St ream
2
T ray (R ST ) Scrubber is stud ied exp erim en ta l
2
ly. M a in p a ram eters affect ing SO
2
rem ova l efficiency a re stud ied fo r th is p rocess. T hese p a ram eters include pH va lue of the re
2
genera ted so lu t ion (pH
0
) , N a
+
and SO
2-
4
concen t ra t ion in so lu t ion, liqu id
gÙ
ga s ra t io and in let SO
2
concen t ra t ion. O n the ba sis of
the above resu lt s, su itab le op era t ing cond it ion s a re recomm ended a s fo llow s, pH
0
= 7
—
8, L
gÙ
G = 2
—
3 L
gÙ
m
3
and [N a
+
]
≈
0
1
3
m o l
gÙ
L.
Keywords
w et flue ga s desu lfu riza t ion, dua l
2
a lka li, ro ta t ing
2
st ream
2
t ray scrubber.
迄今湿法仍是控制
SO
2
的主要方法
[ 1
—
3 ]
.
其中双
碱法的优点是塔内钠基清液吸收
[ 4 ]
,
可大大减少结垢
机会
;
在较低的液气比下可得到较高的脱硫率
;
石灰的
利用率较高
.
旋流板塔是浙江大学发明的一种通用设
备
,
具 有 负 荷 高、压 降 低、不 易 堵、操 作 弹 性 宽 等 优
点
[ 5 ]
,
其综合性能优于国内外常用的脱硫设备
[ 2 ]
.
1
双碱法原理
常用的钠钙双碱法
,
在启动时以纯碱吸收
SO
2
,
吸
收 液 用 石 灰 乳 再 生
. N a
2
CO
3
溶 液 在 启 动 后 其 中 的
CO
2-
3
基本被驱除
;
吸收液再生后
,
循环使用
.
循环过程
中的主要反应如下
:
(1)
脱硫过程
N a
2
CO
3
+ SO
2
→
N a
2
SO
3
+ CO
2
↑
(1)
2N aO H + SO
2
→
N a
2
SO
3
+ H
2
O
(2)
N a
2
SO
3
+ SO
2
+ H
2
O
→
2N aH SO
3
(3)
其中式
(1)
为启动阶段
N a
2
CO
3
溶液吸收
SO
2
的反应
;
式
(2)
为再生液
pH
值较高时
(
高于
9) ,
溶液吸收
SO
2
的主要反应
;
式
(3)
为再生液
pH
值较低
(5
—
9)
时的主
要反应
.
(2)
再生过程
(
用石灰乳
)
2N aH SO
3
+ Ca (O H )
2
→
N a
2
SO
3
+ CaSO
3
(4)
N a
2
SO
3
+ Ca (O H )
2
→
2N aO H + CaSO
3
(5)
式
(4)
为第
1
步再生反应
,
式
(5)
为再生至
pH > 9
以后
继续发生的主反应
.
所生成的
CaSO
3
及副产物
CaSO
4
以半水化合物形式共沉淀
.
2
实验
2
1
1
实验装置及流程
如图
1
所示
,
包括脱硫塔、再生槽
(
反应槽
)
、沉降
槽等
.
脱硫塔为
<
150mm
旋流板塔
,
内装
3
块旋流塔板
和一块旋流除雾板
.
从钢瓶出来的
SO
2
与风机送来的
空气一起进入缓冲罐
,
经混合配成一定浓度的模拟烟
气
,
沿切线方向进入旋流板塔底部
,
与自上而下的脱硫
液逆流接触
,
使气体中
SO
2
逐步脱除
,
最后经塔顶部的
除雾板除雾后从塔顶排出
.
脱硫塔底部排出的脱硫液
(
吸收液
)
流入再生槽
,
与石灰乳进行再生反应
,
再经沉
降槽澄清
;
再生清液由泵从脱硫塔顶部送入塔内
.
这样
溶液就处在脱硫
2再生2脱硫的循环使用过程中
.
2
1
2
实验结果与讨论
(1)
再生液
pH
再生液的
pH
值
(
即脱硫液初始的
pH
值
,
记作
pH
0
)
是影响脱硫率的一个主要因素
,
实验
结果如图
2
所示
.
可见当
pH
0
> 12
时
, 3
块塔板脱硫率