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鈉-鈣雙堿法脫硫塔是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫后反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶、結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用,比較適用于中小型鍋爐進行脫硫改造。
雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑,配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中 SO2 來達到煙氣脫硫的目的,然后脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環(huán)使用。脫硫工藝主要包括 5 個部分: (1) 吸收劑制備與補充; (2) 吸收劑漿液噴淋; (3) 塔內霧滴與煙氣接觸混合; (4) 再生池漿液還原鈉基堿; (5) 石膏脫水處理。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石 / 石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的 SO2 先溶解于吸收液中,然后離解成 H+ 和 HSO3 —;
SO2(g)= = = SO2(aq) ( 1 )
SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3 — = = = 2H++SO32 —; ( 2 )
式( 1 )為慢反應,是速度控制過程之一。
然后 H+ 與溶液中的 OH —中和反應,生成鹽和水,促進 SO2 不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下:
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
脫硫后的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2 進行再生,再生反應過程如下:
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 · 1/2H2O +1/2H2O
存在氧氣的條件下,還會發(fā)生以下反應:
Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4 · H2O