本发明专利技术公开了应用于燃煤烟气脱硫，钠钙双碱法烟气脱硫的中和再生工艺：（１）低ｐＨ值下运行；（２）高ｐＨ值下运行。低ｐＨ值下运行时，再生后脱硫剂溶液ｐＨ７．０～８．０，因此脱硫剂的主要成分是亚硫酸钠及补加的碳酸钠，脱硫率可达９０％以上，但在低ｐＨ值下运行时，对应的ＯＨ↑［－］及Ｃａ↑［２＋］浓度很低，达不到Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］苛化再生使ＣａＳＯ↓［４］沉淀所需ＣａＳＯ↓［４］的溶度积，所以钠碱的耗量比较大，每ｍｏｌＳＯ↓［２］消耗钠碱量为０．１０５～０．１３５ｍｏｌ。高ｐＨ值下运行时，脱硫剂在脱硫和再生过程中含有较高的盐浓度，如总盐浓度为１００～１６０ｇ／Ｌ，此时溶液中的Ｃａ↑［２＋］和ＯＨ↑［－］的浓度也高，能达到使Ｎａ↓［２］ＳＯ↓［４］苛化再生，ＣａＳＯ↓［４］产生沉淀所需ＣａＳＯ↓［４］的溶度积，因而使吸收液中的硫酸钠能部分苛化再生为活性钠，并生成硫酸钙沉淀除去，再生后脱硫剂溶液ｐＨ１１～１２，脱硫过程碱耗降低，每ｍｏｌＳＯ↓［２］消耗钠碱量为０．０２５～０．０４０ｍｏｌ。低ｐＨ值下运行时，碱耗较高，但系统不易结垢。高ｐＨ值下运行时，碱耗较低，但易发生结垢，因此要严格控制中和再生过程中的ｐＨ值。
【技术实现步骤摘要】
本系统提出的钠钙双碱法脱硫的中和再生工艺，是应用于燃煤锅炉和窑炉釆用钠钙双碱法烟气脱硫时的FGD装置的运行方法，所提出的参数对装置的脱 硫率、钠碱消耗量、装置运行的可靠性等具有指导意义。
技术介绍
钠钙双碱法是以钠碱(氢氧化钠或碳酸钠)作为吸收剂，并釆用石灰对钠 碱再生的工艺。钠碱溶解度大，化学活性高，脱硫效率高，但价格昂贵，所以釆用价格低 廉的石灰与亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸钠反应进行钠碱再生，以降低运行费用。国内目前已建立了多套钠钙双碱法的装置，但装置规模小。为了使双碱法 在我国中小型锅炉烟气脱硫中有较广泛应用，为此公开本专利技术的双碱法中和再 生工艺。
技术实现思路
烟气脱硫是将烟气中的S02采用吸收剂(脱硫剂)吸收并除去的方法，这 一过程称之为吸收，是化学工业操作中的一个重要单元操作。 脱硫过程主要化学反应如下 U)脱硫S02+2NaOH=Na2S03+H20 (1)Na2S03+S02+H20=2NaHS03 ( 2 )(2)再生Na2S03+Ca(OH)2+l/2H202NaOH+CaS03.1/2H20 (3 )2 NaHS03+Ca(OH)2= Na2S03+ CaS03. l/2H20+3/2H20 ( 4 )(3) 副反应Na2S03+l/202= Na2S04 ( 5 )(4) 硫酸钠再生Na2S04+ Ca(OH)2+2H202NaOH+CaS04.2H20 ( 6 )1. 低pH值下运行的中和再生工艺在低pH值下运行时，脱硫后的脱硫剂溶液用石灰乳浆液中和再生时，pH 值调节至7.0 8.0，经增稠器分离除去亚硫酸钙后补加钠碱，将再生液的pH值 调节至7.5 9.0，然后送入吸收塔进行脱硫。设75t/h锅炉，烟气中含S02为3000mg/Nm3，应脱除SO;j量为3.703kmol/h， 若再生溶液量为30ri^/h，则[SO广:h0.1234mol/L，由此根据亚硫酸钙溶度积(Ksp) 可计算出pH=8.04。因此当用石灰乳液中和再生脱硫剂溶液时，在pH=7.0 8.0 时主要是将亚硫酸氢钠再生为亚硫酸钠，所以低pH值下运行，主要是以亚硫酸 钠作为脱硫剂进行脱硫的(反应2)。双碱法脱硫中钠碱损失主要有(1)亚硫酸钙滤饼夹带的钠碱；(2)烟气 中的雾滴带走的钠碱；(3)设备管路跑、冒、滴、漏损失的钠碱。除此之外， 因为脱硫过程中Na2S03及NaHS03的氧化率约为5% 15%，而在低pH值下， 因硫酸钙的溶解度大，反应式(6)不能发生，因此使脱硫过程运行的钠碱消耗 增大，每molSO2消耗的钠碱量为0.105 0.135mo1，所以运转费用较大，但在低 pH值下操作，脱硫系统不易发生结垢、堵塞。2. 高pH值下运行的中和再生工艺在高pH值下运行，脱硫后脱硫剂溶液用石灰乳浆液中和再生时，pH调节 至9.5 10.5，经增稠器分离出去亚硫酸钙和硫酸钙(石膏)后，补加钠碱，将再生液的pH值调节至11 12，然后送入吸收塔进行脱硫。以75t/h锅炉为例，烟气中含S02为3000mg/Nm3，再生溶液量为 30m3/h=0.1234mol/L，由此根据亚硫酸钙溶度积(Ksp)，可计算出pH=8.04而脱硫剂溶液再生的关键是要使Na2S04与Ca(OH)2进行苛化反应，将Na2S04 再生为NaOH，也即反应式(6)的进行必须使CaS(V2H20发生沉淀，为此， 通常脱硫剂溶液中要有较高的S042-浓度。如S042- =0.5mol/L，,. 1 x 10_6/0.5=l .82x 1 (T5mol/L的浓度一般小于0.14mol/L，这相当于 再生时的溶液pIK13.15。在吸收塔底引出去再生的溶液量为30m3/h，相当于塔底溶液储量，即循环 喷淋量的1/10时，经过再生，其溶液组成如下<table>table see original document page 5</column></row><table>若塔底引出去再生的溶液量为15mVh，其溶液组成如下<table>table see original document page 6</column></row><table>由此可见:(1) 塔底引出液的pH值约为5.0 6.0。(2) 15n^/h再生溶液量与30mS/h再生溶液量相比，再生溶液量小些，再生后 溶液中Na2S03含量高，且再生液中总盐浓度也高，但操作稳定性差些。(3) 表格中数据是75t/h锅炉，烟气中S02含量为3000mg/Nm3的计算值。(4) 在再生中，运转工艺参数为 再生液pH值为11 12 活性Na+浓度为0.3 0.35mol/L S042-浓度最高可达0.8 1 .Omol/L附图说明 附图1时双碱法工艺流程示意图具体实施例方式1.低pH值下运行当烟气通入吸收塔(T101)进行脱硫时，首先启动泵(P106)，将含有 l%Na2C03的溶液送入吸收塔底储液槽，并建立液位，然后启动循环泵 (P101a/b/c)进行喷淋，再通入烟气使吸收塔进行运行。当吸收塔底储槽液位达到规定后，取一定量的脱硫剂由泵(P102)送入再生系统中和再生池(V104)进行中和再生，由石灰乳浆液泵(P104)加入石灰 乳浆液调节中和再生池(V104)的pH为7.0 8.0，然后用泵(P103)将溶液送 入增稠器(S101)浓縮固体，清液处由泵(P105)加入碳酸钠水溶液，使溶液 pH达7.5 9.0，清液溢流至再生液池(V105)，用泵(P106)送入脱硫吸收塔 脱硫，溶液pH值根据脱硫率的要求进行调整。增稠器(S101)浓縮的固体流入 亚硫酸钙槽(V106)，用泥浆泵(P107)送至板框压滤机(S102)过滤，滤液流 至再生液池(V105)，滤饼中含有亚硫酸钙、硫酸钙、烟尘及石灰中的杂质，送 出去填埋。 2.高pH值下运行FGD装置首先按低pH值下运行后，不断加入Na2C03溶液，使脱硫剂的密 度增至1080 1120kg/m3，运行时中和再生池(V104) pH调节至9.5 10.5，以 使Na2S04可以再生，然后补加Na2C03将pH调节至11 12。运行中溶液pH值根据脱硫率进行调整，并测定需补加的钠碱量，以判断硫 酸钠再生情况。脱硫剂石灰由槽车运来后，由槽车输送至石灰粉仓(VIOI)，石灰粉仓下设 置震动器及星型加料器，将石灰加入至消化池(V102)，用水配制成石灰乳浆液， 然后由石灰乳浆液泵(P104)送入中和再生池(V104)调节混合液的pH值。脱硫剂碳酸钠加入碳酸钠溶解槽(V103)，用水配制成碳酸钠水溶液，用此 溶液调节再生液的pH值。权利要求1.本专利技术涉及钠钙双碱法中和再生工艺。2. 按照权利要求1所述的双碱法脱硫液中和再生工艺，其特征在于在低pH值 下运行时，再生后脱硫剂溶液pH为7.0 8.0，虽然钠碱消耗量比较大，平均 钠碱消耗量为脱硫所需钠碱的12%，但是过程运行中釆用碳酸钠使再生脱硫 剂溶液软化，因而可防止在吸收塔内的结垢和堵塞，过程运行比较稳定。3. 按照权利要求1所述的双碱法脱硫液中和再生工艺，其特征在于在高pH值 下运行，再生本文档来自技高网...
【技术保护点】
本专利技术涉及钠钙双碱法中和再生工艺。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张西涛，吴志泉，涂晋林，
申请(专利权)人：上海智方环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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