此工藝的基本原理是將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣,硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后,結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水,使其含水量小于10%,然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放,脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴,再經(jīng)過(guò)換熱器加熱升溫后,由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大于95% 。
工業(yè)上使用的非加氫脫硫方法有酸堿精制、溶劑萃取和吸附脫硫,而這幾種脫硫方法都存在著缺陷和不足。其中酸堿精制有大量的廢酸廢堿液產(chǎn)生,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;溶劑萃取脫硫過(guò)程能耗大,油品收率低;吸附法中吸附劑的吸附量小,且需經(jīng)常再生。其它的非加氫脫硫技術(shù)還處在試驗(yàn)階段,其中生物脫硫、氧化脫硫和光及等離子體脫硫的應(yīng)用前景十分誘人,可能是實(shí)現(xiàn)未來(lái)清潔燃料油生產(chǎn)的有效方法。由于降低燃料油中的硫含量、減少大氣污染是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,因此實(shí)施時(shí)應(yīng)考慮各種因素,提高技術(shù)的可靠性,以取得佳的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
(3)化學(xué)吸收的過(guò)程
化學(xué)吸收是由物理吸收過(guò)程和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程組成的。在物理吸收過(guò)程中,被吸收的氣體在液相中進(jìn)行溶解,當(dāng)氣液達(dá)到相平衡時(shí),被吸收氣體的平衡濃度,是物理吸收過(guò)程的極限。被吸收氣體中的活性組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),被吸收氣體的消耗量,是化學(xué)吸收過(guò)程的極限。這里用Ca(0H)2溶液吸收S02加以說(shuō)明。 S02(氣體)
S02(液體)+Ca(0H)2→CaS03+H20
化學(xué)吸收過(guò)程中,被吸收氣體的氣液平衡關(guān)系,即應(yīng)服從相平衡關(guān)系,又應(yīng)服從化學(xué)平衡關(guān)系。
(4)化學(xué)吸收過(guò)程的速率及過(guò)程阻力
化學(xué)吸收過(guò)程的速率,是由物理吸收的氣液傳質(zhì)速度和化學(xué)反應(yīng)速度決定的。化學(xué)吸收過(guò)程的阻力,也是由物理吸收氣液傳質(zhì)的阻力和化學(xué)反應(yīng)阻力決定的。
在物理吸收的氣液傳質(zhì)過(guò)程中,被吸收氣體氣液兩相的吸收速率,主要取決于氣相中被吸收
組分的分壓,和吸收達(dá)到平衡時(shí)液相中被吸收組分的平衡分壓之差。此外,也和傳質(zhì)系數(shù)有關(guān),被吸收氣體氣液兩相間的傳質(zhì)阻力,通常取決于通過(guò)氣膜和液膜分子擴(kuò)散的阻力。
煙氣脫硫通常是在連續(xù)及瞬間內(nèi)進(jìn)行,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是極快反應(yīng)快反應(yīng)和中等速度的反
應(yīng),如Na0HNa2003和a(0H)2等堿液吸收S02。為此,被吸收氣休氣液相間的傳質(zhì)陽(yáng)力。