制磚廠隧道窯煙氣脫硫設(shè)備簡(jiǎn)介：
來，盡管干法和半干法煙氣脫硫及其應(yīng)用得到了較大的，但濕法煙氣脫硫仍是目前上應(yīng)用zui多，也是美尤為推崇的一項(xiàng)煙氣脫硫。目前，濕法工藝中以濕式鈣法占統(tǒng)治地位，然而該在運(yùn)行過程中存在著嚴(yán)重的設(shè)備結(jié)垢和堵塞問題。針對(duì)上述問題，出了鈉-鈣雙堿法（簡(jiǎn)稱“雙堿法”）。制磚廠隧道窯煙氣脫硫設(shè)備雙堿法原則上有如下點(diǎn)。 
（1）用氫氧化鈉脫硫，循水基本上是氫氧化鈉的水溶液，在循過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備的運(yùn)行與保養(yǎng)。 
（2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在吸收塔外，減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性，提了運(yùn)行的可靠性；同時(shí)可以用效的板式塔或填料塔目前廣泛使用的噴淋塔，從而減小了吸收塔的尺寸，降了脫硫。 
（3）鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較的脫硫效率，一般在90以上。 
（4）對(duì)脫硫除塵一體化而言，可提石灰的利用率。基于上述點(diǎn)，雙堿法具有好的應(yīng)用前景。但該的脫硫效果和運(yùn)行的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提，同時(shí)也存在占地面積大、硫酸根累積導(dǎo)致鈉堿損失和系統(tǒng)結(jié)垢等問題。針對(duì)上述問題，來脫硫工作者在雙堿法運(yùn)行參數(shù)的化和工藝方面進(jìn)行了大量。 
2化學(xué)原理 
雙堿法煙氣脫硫是將氫氧化鈉或碳酸鈉溶液（*堿）直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中的SO2，脫硫產(chǎn)物為亞硫酸氫鈉和亞硫酸鈉。然后脫硫產(chǎn)物進(jìn)入再生池與石灰或石灰石（二堿）反應(yīng)再生出氫氧化鈉，再生出的氫氧化鈉回脫硫塔內(nèi)循使用[7]。各階反應(yīng)方程式如下。 
2.1吸收反應(yīng) 
先SO2溶解在水中并與水反應(yīng)生成亞硫酸，部分亞硫酸解離成H+、HSO3-及少量的SO32-離子。吸收液中的堿提供OH-離子，與H+離子反應(yīng)生成水而使H+離子減少。H+離子的減少促進(jìn)亞硫酸的解離和煙氣中SO2的物理溶解。 
SO2 （g） → SO2（aq） 
SO2（aq） + H2O → H+ + HSO3- 
HSO3- → H+ + SO32- 
H+ + OH- → H2O 
起初堿過剩時(shí)，SO2與堿反應(yīng)生成亞硫酸鈉。 
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O 
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2↑ 
待堿耗盡而繼續(xù)從煙氣中吸收SO2時(shí)，則生成亞硫酸氫鈉。 
Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 
2.2再生反應(yīng) 
2NaHSO3+CaCO3→Na2SO3+CaSO3·1/2 H2O↓+CO2↑+1/2 H2O 
2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3+CaSO3·1/2 H2O↓+3/2H2O 
Na2SO3+Ca（OH）2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2 H2O↓ 
再生后，NaOH溶液送回吸收系統(tǒng)使用，NaOH與吸收液中的NaHSO3反應(yīng)生成Na2SO3。 
NaHSO3+ NaOH → Na2SO3+H2O 
由于Na2SO3比堿易與SO2反應(yīng)，因而實(shí)際上是用Na2SO3和NaHSO3混合溶液洗滌吸收。 
2.3氧化得到石膏 
2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O↓ 
2.4副反應(yīng) 
吸收液在循過程中，避地會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，即少量亞硫酸鈉被煙氣中的O2氧化為硫酸鈉。 
2Na2SO3+O2→2Na2SO4 
硫酸鹽的累積會(huì)影響脫硫效率，將其從系統(tǒng)中不斷地脫除，這也會(huì)導(dǎo)致鈉堿的損失。 
3工藝流程 
來自鍋爐的煙氣經(jīng)過除塵器除塵后經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。煙氣中的SO2被從脫硫塔頂噴下的堿液充分吸收、反應(yīng)。洗滌后的凈煙氣經(jīng)過除霧器脫水、換熱器升溫后經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入。吸收液從吸收塔底泵入再生池，與加入的再生堿發(fā)生再生反應(yīng)。再生后的漿液進(jìn)入稠厚器，經(jīng)沉淀、澄清后，上清液進(jìn)入儲(chǔ)槽并加入補(bǔ)充堿，隨后一起進(jìn)入吸收塔循使用；稠漿經(jīng)真空過濾機(jī)過濾洗滌，濾液并入儲(chǔ)槽，廢渣排出。 
1 吸收塔；2 再生池；3稠厚器；4真空過濾機(jī)；5 儲(chǔ)槽 
雙堿法脫硫效果和運(yùn)行的穩(wěn)定性受到多方面因素影響，如煙氣中SO2初始濃度、吸收液pH值、Na+濃度、液氣比等。 
通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析認(rèn)為，在煙氣流量為76 m3/h、SO2濃度為800 mg/L、液氣比為3L/m3、氣溫為22℃的條件下，吸收劑的Na+濃度為0.06 mol/L，pH值的范圍為7～8左右。 
采用纖維柵洗滌器對(duì)雙堿法煙氣脫硫工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。煙氣脫硫效率隨洗滌器風(fēng)速的提而提，隨SO2初始濃度的增大而下降；吸收循液pH值在9左右，Na+濃度在0.3 mol/L上下為宜，液氣比控制在0.75 L/m3左右較為合理。在此條件下，既能較的煙氣脫硫效率，也能有效防止循系統(tǒng)的堵塞。
雙堿法多級(jí)霧化超重力旋轉(zhuǎn)床煙氣脫硫。超重力場(chǎng)在離心力場(chǎng)下工作，與的塔器相比有比相界面積大、傳質(zhì)系數(shù)、脫硫效果好、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的點(diǎn)。結(jié)果，再生液初始pH值、液氣比，則脫硫效率也。氣體中SO2的濃度較，有利于脫硫效率的提?？紤]脫硫效率和脫硫費(fèi)用，較為適合的工藝條件為：吸收液初始pH值為12.6～13，液氣比為1.9～2.2 L/m3。 
以旋流板塔為脫硫塔，了雙堿法脫硫工藝。結(jié)果，吸收液初始pH值、液氣比和Na+濃度，脫硫率；煙氣SO2的濃度，脫硫率。確定適宜運(yùn)行參數(shù)為：吸收液初始pH值為7～8，液氣比為2～3L/m3，Na+約為0.05 mol/L。煙氣SO2濃度約1000×10-6時(shí)，以上工藝條件下的脫硫率約為80。鈉堿的損失量與實(shí)際的脫硫量密切相關(guān)，與操作條件（L/G、y0等） 無關(guān)。 
為了在不影響脫硫效率的前提下防止系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞，針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行各個(gè)階的pH值進(jìn)行了。結(jié)果，系統(tǒng)在一般情況下運(yùn)行，Ca（OH）2漿池pH值為11左右，控制再生池pH值為6.8左右，既能提吸收液的脫硫效率，又有助于減小塔硫酸鈣的過飽和度，防止系統(tǒng)結(jié)垢堵塞。pH值為68時(shí)，脫硫效率已在80以上，為了有效控制系統(tǒng)補(bǔ)充Na2CO3的量，運(yùn)行時(shí)控制pH值為6.8～7。 
上述中，各因素對(duì)脫硫效果的影響趨勢(shì)相似，但由于裝置設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件的區(qū)別，具體結(jié)果不盡相同，在該工藝的及工業(yè)應(yīng)用中可以根據(jù)具體情況有選擇地參考。 
5工藝 
雙堿法脫硫工藝zui早在美和得到應(yīng)用。但應(yīng)用中仍存在各種問題，有待進(jìn)一步和。目前內(nèi)主要有浙江的吳忠標(biāo)教授等對(duì)此工藝的進(jìn)行了。 
5.1減少占地面積 
與干法、半干法脫硫工藝相比，濕法脫硫工藝*個(gè)不足就是占地面積大。發(fā)明了一種濃堿雙堿法煙氣脫硫工藝，原有的稀堿雙堿法存在的再生池和澄清池占地面積過大的問題，同時(shí)提了脫硫效率。 
此發(fā)明采用的方案是提原稀堿雙堿法吸收液中的鈉離子濃度，形成較的鹽溶液，利用濃度亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉緩沖溶液所具有的較大的緩沖能力來脫除煙氣中的二氧化硫，吸收塔進(jìn)的吸收液pH值變化不大。同時(shí)采用雙循系統(tǒng)，即在稀堿雙堿法單循的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)再生循系統(tǒng)以取代原系統(tǒng)中的再生系統(tǒng)。 
該所述進(jìn)入吸收器的吸收液pH值為6.0～9.0，鈉離子濃度為0.3～3.0 mol/L，液氣比為0.5～10.0 L/m3。進(jìn)入再生池的吸收液與塔底抽出的吸收液的回流比為3～30。再生池內(nèi)溶液pH值控制在9～14。澄清液的鈣離子濃度為10～1000 mg/L，煙氣脫硫效率可以達(dá)到98。 
濃堿雙堿法脫硫工藝可有效減少80～95的循池和澄清池面積；濃度的鹽溶液具有的脫硫效率，相同條件下比稀堿雙堿法可提脫硫效率5～20，脫硫效率可達(dá)95以上；若要達(dá)到相同的脫硫效率可降液氣比，有效減少脫硫的運(yùn)行費(fèi)用。 
5.2控制硫酸根的累積 
由于煙氣中含氧量過、氣液接觸充分、粉塵中雜質(zhì)溶出等原因，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)有部分SO32-氧化為SO42-，失去對(duì)SO2的吸收能力，造成鈉鹽的損失，并會(huì)與再生液帶入的Ca2+生成硫酸鈣，累積后有可能造成脫硫器和管道堵塞，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的能耗和穩(wěn)定運(yùn)行。 
5.2.1氧化反應(yīng)催化劑的去除 
亞硫酸根向硫酸根的轉(zhuǎn)化是在重金屬離子的催化下進(jìn)行的，因此，控制重金屬離子的濃度有利于抑制硫酸根的生成。利用可溶性殼聚糖在溶液中既有顆粒物絮凝又有重金屬捕集的性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了粒度較小的顆粒物的沉淀分離和重金屬離子濃度的控制，達(dá)到吸收液再生和吸收劑氧化抑制的目的。 
具體工藝流程為：脫硫后的吸收液入絮凝反應(yīng)器，與殼聚糖混合發(fā)生絮凝反應(yīng)，然后再進(jìn)入再生、沉淀過程。其中吸收液中殼聚糖的加入量應(yīng)確保其與脫硫后吸收液再生后產(chǎn)生的沉淀顆粒物之間比在0.01以上，再生處理的pH值范圍為6.0～10.0。實(shí)例，吸收液中懸浮物的去除率可以達(dá)到99，錳、鋅、鎘、鎳離子濃度分別控制在6.3mg/L、2.9mg/L、1.5mg/L、4.5mg/L以下。 
5.2.2氧化反應(yīng)抑制劑的添加 
使用了EDTA、有機(jī)胺、對(duì)苯二酚中的一種或幾種作為阻氧劑以抑制硫酸根的生成，用量為15×10-6～50×10-6。 
實(shí)驗(yàn)室，較的pH值有利于抑制氧化反應(yīng)。此外，添加硫代硫酸鹽可以抑制硫酸根的生成，在沒有催化劑（Mn2+）的情況下添加量為4 （mmol Na2S2O3）/（mol Na2SO3），催化劑的情況下添加量為30 （mmol Na2S2O3）/（mol Na2SO3），抑制氧化率可以分別達(dá)到98和85左右。 
5.2.3誘導(dǎo) 
吳忠標(biāo)[18]發(fā)明了一種濃漿雙堿法煙氣脫硫除塵誘導(dǎo)循利用工藝。此工藝主要是在再生槽前添加了一個(gè)罐，并通過向罐內(nèi)添加一種或多種氧化物或鹽，從而誘導(dǎo)硫酸鈣形成二水合硫酸鈣，以其隨堿液循進(jìn)入脫硫塔。 
誘導(dǎo)物質(zhì)的選擇遵循以下原則：①與二水合硫酸鈣晶形結(jié)構(gòu)相近似的氧化物或鹽；②與二水合硫酸鈣表面電荷狀態(tài)相近似的氧化物或鹽；③與二水合硫酸鈣機(jī)理相近似的氧化物或鹽。該發(fā)明中選擇使用的氧化物或鹽有二氧化硅、氯化鈣、亞硫酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等。根據(jù)不同情況使用其中一種或多種。 
具體工藝為，脫硫液出脫硫塔后部分回流，部分進(jìn)入罐中，在攪拌作用下加入晶種進(jìn)行石膏的誘導(dǎo)，小部分誘導(dǎo)后的漿液排入沉淀池分離出沉淀物，沉淀物排出，上清液進(jìn)入再生槽；大部分誘導(dǎo)后的漿液直接進(jìn)入再生槽。再生槽內(nèi)加入石灰進(jìn)行再生反應(yīng)，再生后的脫硫液與補(bǔ)充堿通過循泵進(jìn)入脫硫器循使用。該發(fā)明脫硫效率zui可達(dá)99。
5.3以廢治廢 
在再生堿的選擇上，從和資源角度考慮，出了一條以廢治廢、資源利用的途徑。一是采用目前內(nèi)許多大中型聚氯乙烯生產(chǎn)產(chǎn)生的大量電石渣，二是采用氨堿法制堿及紙漿造紙過程中產(chǎn)生的堿渣（白泥）。這樣既可以減少的，同時(shí)也降了煙氣脫硫運(yùn)行。 
電石渣的主要成分是氫氧化鈣，同時(shí)還含有碳酸鈣、氧化鈣以及少量的氧化硅、氧化鉛、磷、硫、碳、砷等雜質(zhì)及碳化鈣。白泥的主要成分是碳酸鈣，此外，白泥還含有苛化過程中過量加入的石灰、硅酸鈣、殘余氫氧化鈉以及由于纖維原料不同而會(huì)有不等的硫化鈉、鋁、鐵、鎂化合物等。與石灰相比，電石渣和白泥含有較多的還原性物質(zhì)，如碳化鈣、硫化鈉等，因此利用電石渣或白泥作為再生劑，其中的還原性物質(zhì)可以有效抑制亞硫酸鈉的氧化，從而雙堿法中活性鈉離子濃度。采用電石渣和白泥為再生堿，脫硫率zui分別可以達(dá)到95和93。