廢氣處理方法亞硫酸鈉循環(huán)吸收的介紹
廢氣處理方法亞硫酸鈉循環(huán)吸收的雙堿法生成的石膏產(chǎn)品價值很低而且往往滯銷，為了尋求副產(chǎn)品的出路，美國威爾曼—洛徳公司（Wellman-Lord）開發(fā)了一種亞硫酸鈉循環(huán)吸收法的工藝，又稱W-L法。此法的原理是亞硫酸鈉溶液循環(huán)吸收SO2產(chǎn)生NaHSO3，這種生成物通過熱分解使Na2SO3獲得再生。熱分解釋放出的弄SO2氣體，可以支撐液態(tài)產(chǎn)品。也可以支撐硫酸和硫。生產(chǎn)過程中Na2SO3氧化的結(jié)果產(chǎn)生Na2SO4。為了防止氧化，減少Na2SO4的清除量，可以采取有效措施。
W-L法的化學反應過程如下：
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3；
補充堿也與SO2反應
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2；
煙氣中的氧將Na2SO3氧化成Na2SO4
Ma2SO3+1/2O2→Na2SO4；
有一些Na2SO4也是由吸收煙氣中少量的SO2生成的
2Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3+Na2SO4；
吸收液的再生
2NaHSO3→Na2SO3+2SO2+3H2O；
高溫下可能發(fā)生下列歧化反應，要盡量避免
6NaHSO3→2Na2SO4+Na2S2O3+2SO2+3H2O
2NaHSO3+2Na2SO4→2Na2SO4+Na2S2O2+H2O。
W-L法工藝過程包括五個部分：
（1） 煙氣預處理；
（2） SO2吸收；
（3） 清楚Na2SO4；
（4） 洗液再生
（5） SO2轉(zhuǎn)化。
廢氣處理工藝煙氣預處理的目的是出去飛灰和氯。煙氣溫度約為300°F，通過文丘里或噴射式預洗滌器，被冷卻到130°F左右，同時被增濕了。采用文丘里預洗滌器比較好，能出去70~80%的殘余飛灰和95~99%的氯化物。噴淋塔的壓力損失較小，但除飛灰和氯化物的效率比文丘里低。預洗滌器的增濕作用抑制了吸收其中水分的蒸發(fā)。預洗滌器的除氯效果很高，這是有益于操作的，并且可減輕腐蝕。飛灰被捕集下來送往泥漿池處理。當吸收了HCl、SO2和CO2以后，泥漿水酸度太大，在送往泥漿池之前要用石灰加以中和。
廢氣處理經(jīng)預處理后的煙氣在吸收塔至少可除去90%的SO2。凈化后的煙氣用換熱器加熱后排放。熱源采用高壓蒸汽。
由于預洗滌器出去了固體飛灰，洗液比較清潔，吸收塔的產(chǎn)物是NaHSO3，它比Na2SO3更易溶解，因而解決了結(jié)構(gòu)和堵塞問題。
廢氣處理在操作過程中，要從吸收塔的流出液中去除約15%，進行Na2SO4的凈化處理。用冷卻—結(jié)晶裝置把它冷卻到0℃左右。Na2SO3和Na2SO4被結(jié)晶出來，經(jīng)離心干濾獲得含固體40%的濾餅。濾餅用蒸汽加熱干燥，得到的結(jié)晶產(chǎn)品是污水混合物，含Na2SO3約30%，并有少量硫代硫酸鹽。焦性亞硫酸鹽和氯化物被拋棄。干燥器的排氣導入主煙道。冷卻—結(jié)晶器的冷源由介質(zhì)乙二醇冷凍裝置提供。
亞硫酸鈉的再生裝置包括強制循環(huán)蒸發(fā)器、冷凝器、凝液脫氣塔和傾卸式溶解槽。
冷凝器排出的SO2氣流僅含5~10%的水分被壓縮和送往轉(zhuǎn)化工段。
轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品可以有多種形式。按照操作費用的大小來排列：還原成硫的費用最大；接觸法制硫酸次之；生產(chǎn)液態(tài)SO2為最小。。
亞硫酸鈉循環(huán)法的優(yōu)點如下。
（1） 脫硫效率高，一般效率都在90%以上，常常達97%，凈化后的尾氣中SO2含量在200ppm以下，負荷排放要求。如果利用回收得的高濃度SO2來制造硫酸，在制酸系統(tǒng)中未轉(zhuǎn)化的SO2可送回煙道氣脫硫吸收塔，不會造成只算過程的二次污染。
（2） 能回收硫資源，通常得到高濃度的SO2，若進一步加工可制得98%的硫酸或硫磺。
（3） 利用本法所得SO2制硫酸的設(shè)備尺寸小，占地面積省?？梢詫⒕嚯x不太遠的地區(qū)內(nèi)幾個脫硫裝置所得的SO2集中到一個制酸廠生產(chǎn)硫酸。利用此法生產(chǎn)硫酸的設(shè)備的尺寸比一般硫酸廠的小。
（4） 脫硫裝置的操作彈性大。吸收液的用量可隨SO2的量而調(diào)節(jié)，所以對負荷變化適應性大。負荷變化幅度可從60%~100%。吸收液可循環(huán)使用，吸收能力高，同時由于解決了結(jié)構(gòu)堵塞問題，所以脫硫裝置的可靠性和利用率都很高，并能連續(xù)運行。
（5） 能量消耗少，設(shè)備費和操作費都比較低。與最廉價的石灰或石灰石濕式吸收過程相比，雖然費用稍高一點，但本法能回收硫。而且脫硫裝置的規(guī)模愈大，廢氣中SO2濃度愈高，則經(jīng)濟上愈合算。
本法的不足之處是廢氣中的氧使一部分Na2SO3氧化為Na2SO4，并消耗一部分堿，所以在生產(chǎn)中必須補充NaOH（或Na2CO3）。因此，減少Na2SO4的生成是降低操作費用的關(guān)鍵。在定期排放Na2SO4過程中含油一部分Na2SO3廢液，需要進一步處理，否則會造成二次污染。
廢氣處理方法亞硫酸鈉循環(huán)法以其顯著的優(yōu)點正在被廣泛應用于廢氣脫硫過程。目前此法的應用數(shù)量僅次于石灰或石灰石濕式洗滌法。
W-L法的化學反應過程如下：
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3；
補充堿也與SO2反應
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2；
煙氣中的氧將Na2SO3氧化成Na2SO4
Ma2SO3+1/2O2→Na2SO4；
有一些Na2SO4也是由吸收煙氣中少量的SO2生成的
2Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3+Na2SO4；
吸收液的再生
2NaHSO3→Na2SO3+2SO2+3H2O；
高溫下可能發(fā)生下列歧化反應，要盡量避免
6NaHSO3→2Na2SO4+Na2S2O3+2SO2+3H2O
2NaHSO3+2Na2SO4→2Na2SO4+Na2S2O2+H2O。
W-L法工藝過程包括五個部分：
（1） 煙氣預處理；
（2） SO2吸收；
（3） 清楚Na2SO4；
（4） 洗液再生
（5） SO2轉(zhuǎn)化。
廢氣處理工藝煙氣預處理的目的是出去飛灰和氯。煙氣溫度約為300°F，通過文丘里或噴射式預洗滌器，被冷卻到130°F左右，同時被增濕了。采用文丘里預洗滌器比較好，能出去70~80%的殘余飛灰和95~99%的氯化物。噴淋塔的壓力損失較小，但除飛灰和氯化物的效率比文丘里低。預洗滌器的增濕作用抑制了吸收其中水分的蒸發(fā)。預洗滌器的除氯效果很高，這是有益于操作的，并且可減輕腐蝕。飛灰被捕集下來送往泥漿池處理。當吸收了HCl、SO2和CO2以后，泥漿水酸度太大，在送往泥漿池之前要用石灰加以中和。
廢氣處理經(jīng)預處理后的煙氣在吸收塔至少可除去90%的SO2。凈化后的煙氣用換熱器加熱后排放。熱源采用高壓蒸汽。
由于預洗滌器出去了固體飛灰，洗液比較清潔，吸收塔的產(chǎn)物是NaHSO3，它比Na2SO3更易溶解，因而解決了結(jié)構(gòu)和堵塞問題。
廢氣處理在操作過程中，要從吸收塔的流出液中去除約15%，進行Na2SO4的凈化處理。用冷卻—結(jié)晶裝置把它冷卻到0℃左右。Na2SO3和Na2SO4被結(jié)晶出來，經(jīng)離心干濾獲得含固體40%的濾餅。濾餅用蒸汽加熱干燥，得到的結(jié)晶產(chǎn)品是污水混合物，含Na2SO3約30%，并有少量硫代硫酸鹽。焦性亞硫酸鹽和氯化物被拋棄。干燥器的排氣導入主煙道。冷卻—結(jié)晶器的冷源由介質(zhì)乙二醇冷凍裝置提供。
亞硫酸鈉的再生裝置包括強制循環(huán)蒸發(fā)器、冷凝器、凝液脫氣塔和傾卸式溶解槽。
冷凝器排出的SO2氣流僅含5~10%的水分被壓縮和送往轉(zhuǎn)化工段。
轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品可以有多種形式。按照操作費用的大小來排列：還原成硫的費用最大；接觸法制硫酸次之；生產(chǎn)液態(tài)SO2為最小。。
亞硫酸鈉循環(huán)法的優(yōu)點如下。
（1） 脫硫效率高，一般效率都在90%以上，常常達97%，凈化后的尾氣中SO2含量在200ppm以下，負荷排放要求。如果利用回收得的高濃度SO2來制造硫酸，在制酸系統(tǒng)中未轉(zhuǎn)化的SO2可送回煙道氣脫硫吸收塔，不會造成只算過程的二次污染。
（2） 能回收硫資源，通常得到高濃度的SO2，若進一步加工可制得98%的硫酸或硫磺。
（3） 利用本法所得SO2制硫酸的設(shè)備尺寸小，占地面積省?？梢詫⒕嚯x不太遠的地區(qū)內(nèi)幾個脫硫裝置所得的SO2集中到一個制酸廠生產(chǎn)硫酸。利用此法生產(chǎn)硫酸的設(shè)備的尺寸比一般硫酸廠的小。
（4） 脫硫裝置的操作彈性大。吸收液的用量可隨SO2的量而調(diào)節(jié)，所以對負荷變化適應性大。負荷變化幅度可從60%~100%。吸收液可循環(huán)使用，吸收能力高，同時由于解決了結(jié)構(gòu)堵塞問題，所以脫硫裝置的可靠性和利用率都很高，并能連續(xù)運行。
（5） 能量消耗少，設(shè)備費和操作費都比較低。與最廉價的石灰或石灰石濕式吸收過程相比，雖然費用稍高一點，但本法能回收硫。而且脫硫裝置的規(guī)模愈大，廢氣中SO2濃度愈高，則經(jīng)濟上愈合算。
本法的不足之處是廢氣中的氧使一部分Na2SO3氧化為Na2SO4，并消耗一部分堿，所以在生產(chǎn)中必須補充NaOH（或Na2CO3）。因此，減少Na2SO4的生成是降低操作費用的關(guān)鍵。在定期排放Na2SO4過程中含油一部分Na2SO3廢液，需要進一步處理，否則會造成二次污染。
廢氣處理方法亞硫酸鈉循環(huán)法以其顯著的優(yōu)點正在被廣泛應用于廢氣脫硫過程。目前此法的應用數(shù)量僅次于石灰或石灰石濕式洗滌法。
