众所周知,目前化工企业的脱硫塔大都采用填料塔,因脱硫塔堵塔问题引起塔阻力升高,而停车处理,较严重地影响了化工生产,这是许多化工企业为感到头疼的问题。仅每次停车扒填料,就使企业蒙受了不小的经济损失。这种状况是脱硫系统中不可避免的,同时也是脱硫行业较为普遍关注的问题。虽然随着脱硫催化剂技术的发展,许多新型催化剂已具备清塔降阻功能,使得堵塔问题有所缓解。但由于各企业工艺、设备状况及生产操作管理等方面的原因,特别是企业在改烧高硫煤后,为满足工艺要求,脱硫塔塔径不得不越做越大,这样气液在塔内就很难均匀分布,从而导致气液偏流。再加上塔内填料本身就易堵,虽然很多企业在填料的结构和气液的分布方面做了大量的技术改造工作,以缓解填料脱硫塔堵塔等问题。但从实际工业化装置运行状况来看,许多企业仍然没从根本上摆脱堵塔的困境,致使堵塔问题始终未能得到根本解决。
下面分析探讨一下脱硫塔堵塔成因,抛砖引玉,希望能从中找到一种从根本上解决堵塔的途径。
双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸
收后生成的亚***钙、***钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行,更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素,钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统(曝气系统),从而增加初***及运行费用,用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题,单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理,二者矛盾相互凸现,双碱法烟气脱硫工艺应运而生,该工艺较好的解决了上述矛盾问题。
双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用,双碱法脱硫工艺大大降低了***及运行费用。
钠碱双碱法脱硫技术是以Na2CO3或NaOH溶液为碱吸收烟气中的***气体,然后再用石灰或石灰石作第二碱处理吸收烟气中***物质后的吸收液,对吸收液进行再生,再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,具体反应方程式如下:
各步反应如下:
1、吸收反应:在吸收塔内吸收SO2
用NaOH吸收2NaOH SO2 → Na2SO3 H2O
用Na2CO3吸收Na2CO3 SO2 → Na2SO3 CO2
用Na2SO3吸收Na2SO3 SO2 H2O → 2NaHSO3
该过程中由于是用钠碱作为吸收液,因此系统不会生成沉淀性结垢。此过程的主要副反应为氧化反应,生成Na2SO4。
2Na2SO3 O2 → 2Na2SO4