氫氧化鈉(NaOH)法脫硫技術
鈉堿與(yu)氨相(xiang)比,由于(yu)陽離子是非揮發性的,不存在(zai)吸(xi)收(shou)劑在(zai)洗滌過程中揮發產生氨霧問題,與(yu)鉀堿相(xiang)比,價格便宜(yi),而且,亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的溶解(jie)度特性更適宜(yi)于(yu)加熱解(jie)析過程。
簡單地說,煙氣中SO2的脫除過程(cheng)是(shi)分兩部完成的:
第一步,氣液傳質和水合過程,即煙氣中SO2分子與(yu)水(shui)(shui)接觸時,溶(rong)解在水(shui)(shui)中(zhong),并與(yu)水(shui)(shui)分子水(shui)(shui)合為亞硫酸:
SO2+H2O→H2SO3 (1)
第二步,H2SO3與(yu)溶解(jie)在水中的堿性脫硫(liu)劑作用(yong)。我們采用(yong)的脫硫(liu)劑是氫氧化鈉(na)脫硫(liu)。
NaOH煙(yan)氣(qi)脫硫工藝(yi)是為了克服石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)/石(shi)(shi)灰(hui)法(fa)容易(yi)結垢的(de)(de)缺(que)點而發展起(qi)來的(de)(de)。它先用堿金(jin)屬鹽類如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的(de)(de)水溶(rong)液(ye)(ye)吸收(shou)SO2,吸收(shou)后的(de)(de)產物(wu)可以(yi)以(yi)各種方式回收(shou)或者(zhe)再生(sheng)(sheng)循(xun)環利用。再生(sheng)(sheng)是在另一個石(shi)(shi)灰(hui)反應(ying)器(qi)中用石(shi)(shi)灰(hui)或石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)將吸收(shou)SO2后的(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)再生(sheng)(sheng),再生(sheng)(sheng)后的(de)(de)吸收(shou)液(ye)(ye)循(xun)環使用,而SO2則以(yi)石(shi)(shi)膏的(de)(de)形式析出(chu),生(sheng)(sheng)成亞硫酸鈣和石(shi)(shi)膏。
NaOH溶液吸(xi)收SO2并(bing)副產亞硫酸鈉的(de)過(guo)程分為以下幾步:
吸收
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O (1)
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 (2)
以上兩式總反應為:
NaOH+SO2→NaHSO3 (3)
反應(2)表明,反應(1)生成的Na2SO3仍具有脫除SO2的能力,但反應(2)和反應(3)生成的NaHSO3則不再具有脫除SO2的能力。
反應(1)表明,當排放液中主要含Na2SO3,即脫硫反應主要按(1)式進行時,是2.0摩爾的NaOH脫除1.0摩爾的SO2, NaOH的消耗量將多一倍;反應(3)表明,當排放液中主要含NaHSO3 ,即脫硫反應主要按(3)式進行時,是1.0摩爾的NaOH脫除1.0摩爾的SO2, NaOH的消耗量僅為(wei)前(qian)者的1/2。
根據以上原理,設計的脫硫系統用NaOH脫除SO2后,將主要以NaHSO3的形式排放,即基本上保證1.0摩爾的NaOH脫除1.0摩爾的SO2。這一點對降低脫(tuo)硫成本是(shi)非(fei)常重要的。
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中和
副產Na2SO3 產品時,吸收液要進行中和處理。中和處理的目的是將吸收液中的NaHSO3 中和為Na2SO3,即:
NaHSO3+NaOH →Na2SO3+H2O (4)

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