[發明專利]鈉鈣雙堿法煙氣脫硫的中和再生工藝

無效

• 申請號: 200710044167.8
• 申請日: 2007-07-25
• 公開（公告）號: CN101352643A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 張西濤;吳志泉;涂晉林
• 申請（專利權）人: 上海智方環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/78;B01D53/96
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技術領域

本系統提出的鈉鈣雙堿法脫硫的中和再生工藝，是應用于燃煤鍋爐和窯爐采用鈉鈣雙堿法煙氣脫硫時的FGD裝置的運行方法，所提出的參數對裝置的脫硫率、鈉堿消耗量、裝置運行的可靠性等具有指導意義。

背景技術

鈉鈣雙堿法是以鈉堿(氫氧化鈉或碳酸鈉)作為吸收劑，并采用石灰對鈉堿再生的工藝。

鈉堿溶解度大，化學活性高，脫硫效率高，但價格昂貴，所以采用價格低廉的石灰與亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸鈉反應進行鈉堿再生，以降低運行費用。

國內目前已建立了多套鈉鈣雙堿法的裝置，但裝置規模小。為了使雙堿法在我國中小型鍋爐煙氣脫硫中有較廣泛應用，為此公開本發明的雙堿法中和再生工藝。

發明內容

煙氣脫硫是將煙氣中的SO₂采用吸收劑(脫硫劑)吸收并除去的方法，這一過程稱之為吸收，是化學工業操作中的一個重要單元操作。

脫硫過程主要化學反應如下：

(1)脫硫

SO₂+2NaOH＝Na₂SO₃+H₂O????????????????????(1)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O＝2NaHSO₃??????????????????(2)

(2)再生

Na₂SO₃+Ca(OH)₂+1/2H₂O＝2NaOH+CaSO₃·1/2H₂O????(3)

2NaHSO₃+Ca(OH)₂＝Na₂SO₃+CaSO₃·1/2H₂O+3/2H₂O????(4)

(3)副反應

Na₂SO₃+1/2O₂＝Na₂SO₄????????????????????????????(5)

(4)硫酸鈉再生

Na₂SO₄+Ca(OH)₂+2H₂O＝2NaOH+CaSO₄·2H₂O??????????(6)

1.低pH值下運行的中和再生工藝

在低pH值下運行時，脫硫后的脫硫劑溶液用石灰乳漿液中和再生時，pH值調節至7.0～8.0，經增稠器分離除去亞硫酸鈣后補加鈉堿，將再生液的pH值調節至7.5～9.0，然后送入吸收塔進行脫硫。

設75t/h鍋爐，煙氣中含SO₂為3000mg/Nm³，應脫除SO₂量為3.703kmol/h，若再生溶液量為30m³/h，則[SO₃^2-]＝0.1234mol/L，由此根據亞硫酸鈣溶度積(Ksp)可計算出pH＝8.04。因此當用石灰乳液中和再生脫硫劑溶液時，在pH＝7.0～8.0時主要是將亞硫酸氫鈉再生為亞硫酸鈉，所以低pH值下運行，主要是以亞硫酸鈉作為脫硫劑進行脫硫的(反應2)。

雙堿法脫硫中鈉堿損失主要有：(1)亞硫酸鈣濾餅夾帶的鈉堿；(2)煙氣中的霧滴帶走的鈉堿；(3)設備管路跑、冒、滴、漏損失的鈉堿。除此之外，因為脫硫過程中Na₂SO₃及NaHSO₃的氧化率約為5％～15％，而在低pH值下，因硫酸鈣的溶解度大，反應式(6)不能發生，因此使脫硫過程運行的鈉堿消耗增大，每molSO₂消耗的鈉堿量為0.105～0.135mol，所以運轉費用較大，但在低pH值下操作，脫硫系統不易發生結垢、堵塞。

2.高pH值下運行的中和再生工藝

在高pH值下運行，脫硫后脫硫劑溶液用石灰乳漿液中和再生時，pH調節至9.5～10.5，經增稠器分離出去亞硫酸鈣和硫酸鈣(石膏)后，補加鈉堿，將再生液的pH值調節至11～12，然后送入吸收塔進行脫硫。