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雙氧水脫硫技術介紹

2017-11-23 15:40:15 來源：宋朝輝

2 工藝流程
雙氧水脫硫工藝流程簡圖（附錄2）
本脫硫系統(tǒng)包括5部分，分別為：尾氣系統(tǒng)、吸收劑存儲與輸送系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、稀硫酸外排系統(tǒng)、應急回收系統(tǒng)。同時包含系統(tǒng)運行必備的電氣系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)等。
含SO2尾氣由原煙道進入脫硫塔，在脫硫系統(tǒng)正常運行時，尾氣由脫硫塔的尾氣入口進入，在脫硫塔內(nèi)與脫硫液逆流接觸，氣液兩相發(fā)生快速傳質(zhì)反應，
尾氣中SO2被充分吸收，再往上經(jīng)過脫硫塔上部的絲網(wǎng)除霧器，截留煙氣中的微小液滴后經(jīng)塔頂直排煙囪排放。
吸收試劑溶液的輸送和循環(huán)如下：
將購入的27.5%濃度工業(yè)級雙氧水加水添加穩(wěn)定劑并稀釋到8.5%濃度（稀釋的目的是提高雙氧水的使用安全性）在儲罐中臨時存儲，再由雙氧水泵連續(xù)補充至脫硫塔，以維持脫硫液中足夠的有效脫硫成分。雙氧水的補充量按照入口尾氣
中SO2摩爾流量進行調(diào)節(jié)。循環(huán)吸收液通過重力降落到塔底循環(huán)槽，循環(huán)槽內(nèi)的循環(huán)吸收液再通過循環(huán)泵送至脫硫塔噴淋吸收層循環(huán)吸收，循環(huán)吸收液在吸收SO2后，密度逐步增大，當達到設定值時（對應~30%濃度），由稀硫酸泵排至干吸循環(huán)槽。
2.1脫硫系統(tǒng)
脫硫塔采用尾氣和噴淋吸收液逆流模式操作，脫硫效率高。塔內(nèi)根據(jù)工藝設計采用空塔或高效散堆填料，全塔阻力約1000Pa。整塔操作彈性大，在保證工藝穩(wěn)定運行的前提下盡可能降低了液氣比，使運行成本更為經(jīng)濟。煙道留有適當?shù)娜咏涌�、試驗接口和人孔。煙�?/span>Q235材質(zhì)，脫硫塔進口處做局部防腐處理，
與低溫濕煙氣接觸的煙道均采用玻璃鋼FRP材質(zhì)制作。
脫硫塔系統(tǒng)設置1個煙氣擋板門，為脫硫塔進口擋板門。進口擋板門不與低溫濕煙氣接觸，采用碳鋼材質(zhì)。
脫硫系統(tǒng)運行時打開入口擋板。不脫硫時，脫硫塔僅作為煙氣通道。在脫硫塔入口尾氣管道上設置SO2測點，對其中SO2的摩爾流量進行在線測定，并用測得的SO2流量值對雙氧水的補充量進行調(diào)節(jié)。
2.2 脫硫劑儲存稀釋輸送系統(tǒng)
脫硫劑采用外購的27.5%濃度的工業(yè)雙氧水，用罐車運到現(xiàn)場后，先在儲罐中添加穩(wěn)定劑儲存。再用濃雙氧水泵送到稀釋槽內(nèi)加水稀釋到8.5%，再由稀雙氧水泵連續(xù)補充至脫硫塔內(nèi)。
由于雙氧水具有熱不穩(wěn)定性，可發(fā)生分解產(chǎn)生氧氣并放熱，導致儲罐壓力增大，溫度上升，有一定的安全隱患，因此雙氧水儲罐設置壓力安全閥，保護儲罐安全。
2.3工藝水系統(tǒng)
脫硫系統(tǒng)水消耗主要為脫硫反應熱蒸發(fā)水、尾氣增濕降溫蒸發(fā)水、副產(chǎn)物外排帶水。消耗的水主要以定量的方式進行補充。
工藝水水源由建設方提供，管道恒壓供應。工藝水輸送到各用水點，包括尾氣降溫增濕水、和除霧器沖洗用水。
工藝水的補充以定量方式補充。由流量計對補水電動調(diào)節(jié)閥進行控制，以確保稀硫酸濃度在工藝設計范圍之內(nèi)。
2.4稀硫酸排出系統(tǒng)
硫酸生產(chǎn)是采用濃硫酸吸收煙氣中SO2氣體，實質(zhì)是SO3+H2O=H2SO4。隨著反應的進行硫酸的濃度不斷提高，需補充水分將其稀釋到*佳吸收酸濃。硫酸生產(chǎn)需要補充加水為過氧化氫尾氣脫硫工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)稀硫酸提供了出路，但是硫酸生產(chǎn)的干燥和吸收有一個很重要的水平衡問題，即進入干燥吸收工序的水分過多，超出理論水量將使生產(chǎn)無法正常進行。
要實現(xiàn)副產(chǎn)稀硫酸全部回收，首要問題是保證硫酸生產(chǎn)水平衡、尾氣吸收水平衡。采用市售（H2O2）=27.5％的過氧化氫溶液（俗稱雙氧水）作為吸收劑時，理論上可獲得稀硫酸的w（H2SO4）*高可達到55％，即本工藝技術副產(chǎn)的稀硫酸w（H2SO4）可在0~55％內(nèi)調(diào)節(jié)。為保證硫酸生產(chǎn)的水平衡，允許返回稀硫酸
w(H2SO4)應控制不低于2.90％，否則產(chǎn)生稀酸量過多，返回到硫酸系統(tǒng)后會干燥

和吸收循環(huán)系統(tǒng)的水平衡，嚴重時會惡化硫酸生產(chǎn)，甚至導致停產(chǎn)，并且稀酸量過大同時也會造成吸收劑的損失。
另外還需考慮吸收過程中循環(huán)吸收液的水平衡問題，以及吸收液中水蒸氣蒸發(fā)所致的水分消減的補充問題。在生產(chǎn)控制上，采取連續(xù)添加精確計量的吸收劑、連續(xù)補水、連續(xù)排稀酸等穩(wěn)定操作的控制技術，保持副產(chǎn)稀硫酸的w(H2SO4)
穩(wěn)定在20％~30％。在稀硫酸外排管線上安裝流量計和電動調(diào)節(jié)閥，對稀硫酸外排流量進行定量調(diào)節(jié)。
2.5應急回收系統(tǒng)
在脫硫界區(qū)內(nèi)建設一座應急漿液池，用于收集脫硫塔檢修時外排的全部脫硫液，檢修結束后，用泵將脫硫液返送到塔內(nèi)使用。平時可收集泄漏溶液和沖洗水。
3 主要工藝設計特點
3.1．流程簡短，投資省采用單塔設計，吸收反應和副產(chǎn)品的回收均在個塔內(nèi)，配套設備少而精，流程簡短，控制簡便，可操作性強，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間。
3.2．脫硫效率高
脫硫裝置高效、方便，過氧化氫尾氣脫硫活性強、反應速率快，二氧化硫的排放限值P(SO2)<20mg／m3，遠低于國家標準GB26132—2010規(guī)定的限值：[2013年10月1日后執(zhí)行P(SO2)<400mg／m3]，對氮氧化物亦有較高的脫除率，脫硫脫硝同時進行。
3.3．精確控制
根據(jù)吸收前后二氧化硫濃度，采用計量控制系統(tǒng)精確的控制過氧化氫吸收劑的加入量，在保證脫硫效果的同時，降低了運行成本。
3.4．不堵塔、阻力小
脫硫副產(chǎn)品為稀硫酸，不存在結晶堵塔等問題，吸收塔為大開孔率填料塔或空塔，系統(tǒng)阻力小(約1000Pa)，節(jié)省主鼓風機動力消耗。
3.5．副產(chǎn)品稀酸可回用生產(chǎn)
系統(tǒng)產(chǎn)生的稀硫酸直接返回至硫酸系統(tǒng)干吸工序用于調(diào)節(jié)干燥及吸收酸濃，副產(chǎn)品不需二次加工，回收成本大大降低。
3.6．無二次污染物產(chǎn)生
整個生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生新的三廢產(chǎn)物，無二次污染，屬典型的清潔生產(chǎn)工藝技術。

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