針對(duì)石灰石-石灰法易結(jié)垢的缺點(diǎn),開發(fā)了煙氣脫硫塔-雙堿法煙氣脫硫技術(shù)。傳統(tǒng)的石灰石/石灰-石膏煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫,然后產(chǎn)生亞硫酸鈣和硫酸鈣。由于其溶解度低,極易脫硫,在硫磺塔和硫磺管道中形成結(jié)垢和堵塞。結(jié)垢堵塞嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行,甚至嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡可能避免鈣基脫硫劑使用中的不利因素,大多數(shù)鈣基脫硫工藝需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng))。容易引起結(jié)垢和堵塞。鈉基脫硫劑單獨(dú)使用成本高,脫硫產(chǎn)品難以處理。兩者之間的矛盾是顯而易見的。雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生。這一過程可以較好地解決上述矛盾。
氧化鎂法原理:
氧化鎂脫硫首先將鎂粉與熱水混合制成Mg(OH)2漿料,加入到吸收塔中。通過循環(huán)洗滌洗滌漿料,并通過塔中的噴霧管網(wǎng)吸收,從鍋爐中洗滌煙氣。將鍋爐煙氣中SO2和MgO反應(yīng)生成的MgSO3氧化為MgSO4溶液。
煙氣脫硫塔的具體反應(yīng)如下:
MgO-Hy2= 2Mg(OH)2的漿料制備
吸收反應(yīng):Mg(OH)2SO2O-MgSO3H2O
MgSO3 3SO2 HH2OYMG(HSO3)2
Mg(HSO 3)2Mg(OH)2O2MgSO 3 2H2O
氧化反應(yīng):MgSO3 1 /2O2MgSO4
副反應(yīng)回收:MgSO 47 H2O 2= MgSO 4.7 H2O
氧化鎂工藝特點(diǎn):
1、氧化鎂具有多孔、活性高、反應(yīng)活性高等特點(diǎn),氧化鎂的反應(yīng)活性高于氧化鈣,氧化鎂的堿度高于氧化鈣。R反應(yīng)。
2、鎂基脫硫的投資小于鈣基脫硫的投資,這是因?yàn)镸gO的質(zhì)量是CaO的71%,CaCO3的40%。除SO2所需的MgO少于Ca,成熟系統(tǒng)的輸送儲(chǔ)存系統(tǒng)和脫硫劑供給系統(tǒng)也比CaCO3簡(jiǎn)單。
3、脫硫副產(chǎn)物的溶解度高,脫硫副產(chǎn)物MgSO3和MgSO4具有較高的溶解度。它們的固體懸浮液是松散的,非常細(xì)的粉末。它們不易沉淀,在溶液狀態(tài)下進(jìn)行脫硫。不存在結(jié)垢、結(jié)塊、磨損和堵塞等問題。
4、鎂基脫硫副產(chǎn)物漿料主要為曝氣處理后的MgSO4水溶液,經(jīng)電廠原有沖灰管道直接排入污水管道或灰場(chǎng),無二次污染。
煙氣脫硫塔的工作原理
化學(xué)原理:煙氣中的SO2基本上是酸性的,可以通過與適當(dāng)?shù)膲A性物質(zhì)反應(yīng)從煙氣中除去。煙氣脫硫中*常用的堿性物質(zhì)是石灰石(碳酸鈣、碳酸鈣)、生石灰(氧化鈣、氧化鈣)和水合鋰。(氫氧化鈣,Ca(OH)2)石灰石由于其豐富的生產(chǎn)而相對(duì)便宜。生石灰和水合石灰通過加熱由石灰石制成。有時(shí)使用其他堿性物質(zhì),如碳酸鈉、碳酸鎂和氨。所用的堿性物質(zhì)與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽的混合物(取決于堿性分段)這些鹽可以是鈣、鈉、鎂或銨鹽。亞硫酸鹽與硫酸鹽的比例取決于工藝條件。在一些工藝中,所有的亞硫酸鹽都轉(zhuǎn)化成硫酸鹽。SO2與堿性物質(zhì)之間的反應(yīng)要么發(fā)生在堿性溶液(濕法煙氣脫硫技術(shù))中,要么發(fā)生在固體堿性物質(zhì)(干法或半干法煙氣脫硫技術(shù))的濕表面上。
在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中,堿性物質(zhì)(通常是堿性溶液、堿性溶液)在噴淋塔中與煙氣相遇,煙氣中的SO2溶解在水中,形成稀酸溶液,然后與溶解于水中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)生成的ced從水溶液中沉淀出來,沉淀取決于不同鹽在溶液中的相對(duì)溶解度。例如,硫酸鈣的溶解度相對(duì)較差,因此容易沉淀;硫酸鈉和氨的溶解度。在干法煙氣脫硫和半干法煙氣脫硫系統(tǒng)中,煙氣通過堿性吸收床注入煙氣,或者固體堿性吸收劑與煙氣接觸。無論哪種情況,SO2直接與固體堿性物質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)的硫。為了進(jìn)行這種反應(yīng),固體堿性物質(zhì)必須非常松散或相當(dāng)細(xì)小。在半干法煙氣脫硫系統(tǒng)中,向煙氣中加入水以在堿性顆粒物的表面形成液膜,SO2溶解在液體膜,加速了與固體堿物質(zhì)的反應(yīng)。