雙氧水脫硫技術(shù)介紹資料

1、雙氧水脫硫技術(shù)介紹1工藝原理雙氧水脫硫技術(shù)是采用27.5%雙氧水（過氧化氫溶液）經(jīng)稀釋到 8.5%左右的安全濃度后進(jìn)行塔內(nèi)脫硫。過氧化氫在酸性溶液中將二氧 化硫氧化，生成硫酸。硫酸可以和水以任一比例混溶，不會造成過飽 和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題，因此，采用雙氧水法脫硫工藝提高了系 統(tǒng)的可靠性，降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用。同時稀硫酸可直接用于制酸系 統(tǒng)干吸段使用，也可作為化工原料出售，不會產(chǎn)生二次污染問題。雙氧水脫硫技術(shù)的吸收液（稀雙氧水）通過輸送泵進(jìn)入脫硫塔，洗滌脫除煙氣中SO2來達(dá)到煙氣脫硫的目的，副產(chǎn)物為稀硫酸溶液， 可進(jìn)行銷售或生產(chǎn)回用。脫硫工藝主要包括 4個部分：（1）吸收劑存 儲與輸送；（2

2、）吸收液噴淋并離心分散；（3）塔內(nèi)霧滴與煙氣逆流接 觸反應(yīng)；（4）副產(chǎn)物外排；（5）應(yīng)急與回收。反應(yīng)原理：煙氣中SO2的脫除過程是分兩部完成的：第一步，氣液傳質(zhì)和水合過程，即煙氣中 SO2分子與水接觸時，溶解在水中，并與水分子結(jié)合為亞硫酸：SO2+H2OTH2SO3 （1）第二步，氧化吸收H2O2+H2SO3TH2SC4+H2O （2）副反應(yīng)，雙氧水分解：2H2O2T2H2O+O2 f( 3)1摩爾的雙氧水脫除1摩爾的SO2。雙氧水的分解會降低其利用 率，應(yīng)盡量減少副反應(yīng)的進(jìn)行。副產(chǎn)物為H2SO4，對SO2無吸收能力，在溶液中達(dá)到一定濃度后(30%),用泵取出部分外排。另外，硫酸還可與過氧化氫

3、反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的過二硫酸 (H2S2O8 )。由于上述兩方面的原因，硫酸的加入，會顯著提高體系的酸性、 氧化性和氧化脫硫率。當(dāng)硫酸用量繼續(xù)加大，脫硫率開始下降。當(dāng)體 系酸性過強(qiáng)時，過氧化氫不太穩(wěn)定，會快速分解而損失，從而導(dǎo)致脫 硫率反而下降：因此，為了達(dá)到較好的脫硫效果，體系只需要加入少量的硫酸。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(yīng)急回收系統(tǒng)。同時包含系統(tǒng) 運(yùn)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(jìn)入脫硫塔，在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時，尾氣 由脫硫塔的尾氣入口進(jìn)入，在脫硫塔內(nèi)與

4、脫硫液逆流接觸，氣液兩相 發(fā)生快速傳質(zhì)反應(yīng)，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(bǔ)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(bǔ)充量按照入口尾氣 中SO2摩爾流量進(jìn)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(dāng)達(dá)到設(shè)定值時（對 應(yīng)30%濃

5、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(shè)計(jì)采用空塔或高效散堆填料，全塔阻力約 1000P&整塔 操作彈性大，在保證工藝穩(wěn)定運(yùn)行的前提下盡可能降低了液氣比， 使 運(yùn)行成本更為經(jīng)濟(jì)。煙道留有適當(dāng)?shù)娜咏涌?、試?yàn)接口和人孔。煙道 Q235材質(zhì)， 脫硫塔進(jìn)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(shè)置1個煙氣擋板門，為脫硫塔進(jìn)口擋板門。進(jìn)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(yùn)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(shè)置 SO2測點(diǎn)，對其中

6、SO2的摩爾流量進(jìn)行在線測定，并用測得的SO2流量值對雙氧水的補(bǔ)充量進(jìn)行調(diào)節(jié) 22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(yùn)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(bǔ)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(dǎo)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(shè)置 壓力安全閥，保護(hù)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(yīng)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(jìn)行補(bǔ)充。工藝水水源由建設(shè)方提供，管道恒壓供應(yīng)。工藝水輸送到

7、各用水 點(diǎn)，包括尾氣降溫增濕水、和除霧器沖洗用水。工藝水的補(bǔ)充以定量方式補(bǔ)充。由流量計(jì)對補(bǔ)水電動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行 控制，以確保稀硫酸濃度在工藝設(shè)計(jì)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(shí)質(zhì)是 SO3+H2O=H2SO4。隨著反應(yīng)的進(jìn)行硫酸的濃度不斷提高， 需補(bǔ)充水分 將其稀釋到最佳吸收酸濃。硫酸生產(chǎn)需要補(bǔ)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(jìn)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(jìn)行。要實(shí)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(H2O

8、2) =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)最高可達(dá)到55%,即本工藝技術(shù)副產(chǎn)的稀硫酸 w ( H2SO4)可在055%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(H2SC4)應(yīng)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)后會破壞干燥 和吸收循環(huán)系統(tǒng)的水平衡，嚴(yán)重時會惡化硫酸生產(chǎn)，甚至導(dǎo)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(bǔ)充問題。在生產(chǎn)控制上，采取連續(xù)添加精確計(jì)量的吸收劑、連續(xù)補(bǔ)水、連 續(xù)排稀酸等穩(wěn)定操作的控制技術(shù)

9、，保持副產(chǎn)稀硫酸的w(H 2SO4)穩(wěn)定在 20% 30%。在稀硫酸外排管線上安裝流量計(jì)和電動調(diào)節(jié)閥，對稀硫酸外排流量進(jìn)行定量調(diào)節(jié)。2.5應(yīng)急回收系統(tǒng)在脫硫界區(qū)內(nèi)建設(shè)一座應(yīng)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(jié)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(shè)計(jì)特點(diǎn)1.流程簡短，投資省采用單塔設(shè)計(jì)，吸收反應(yīng)和副產(chǎn)品的回收均在個塔內(nèi)， 配套設(shè)備 少而精，流程簡短，控制簡便，可操作性強(qiáng)，無需額外增加操作人員， 有效節(jié)約投資成本、運(yùn)行成本和占地空間。2 .脫硫效率咼脫硫裝置咼效、方便，過氧化氫尾氣脫硫活性強(qiáng)、反應(yīng)速率快， 二氧化硫的排放限值 P(SQ)20mg/ m3，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn) GB26132 2010規(guī)定的限值：2013年10月1日后執(zhí)行P(SC2)400mg/m3, 對氮氧化物亦有較高的脫除率，脫硫脫硝同時進(jìn)行。3. 精確控制根據(jù)吸收前后二氧化硫濃度，采用計(jì)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(yùn)行成本。4. 不堵塔、阻力小脫硫副產(chǎn)品為稀硫酸，不存在結(jié)晶堵塔等問題，吸收塔為大