烟气(qi)中SO2的脱除过程是分两部完(wan)成
第(di)一(yi)步(bu),气液传(chuan)质(zhi)和水合过程,即烟(yan)气中SO2分子与(yu)水(shui)(shui)接触时(shi),溶解(jie)在水(shui)(shui)中,并与(yu)水(shui)(shui)分子水(shui)(shui)合为亚硫酸:SO2+H2O→H2SO3(1)
第二(er)步,H2SO3与溶解在水中的碱性脱硫剂作用。我们采用的脱硫剂是氢(qing)氧化钠脱硫。NaOH烟气(qi)脱硫工艺(yi)是为了克服石(shi)灰石(shi)/石(shi)灰法容易(yi)结垢的缺点而发(fa)展起来的。它先用(yong)碱(jian)金(jin)属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2,吸收后的产物可以以各(ge)种方式回收或者再(zai)生循(xun)环(huan)利用。再(zai)生是在另一个(ge)石(shi)(shi)灰(hui)反应器中用石(shi)(shi)灰(hui)或石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)将(jiang)吸收SO2后(hou)的溶液再生,再生后(hou)的吸(xi)收液循环(huan)使用(yong),而SO2则以石膏的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏。
NaOH溶(rong)液吸收SO2并副产(chan)亚硫酸钠的过程分为以(yi)下几步:
吸收2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(1)
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3(2)
以上两式总反应为(wei):NaOH+SO2→NaHSO3(3)
反(fan)应(2)表明(ming),反应(1)生(sheng)成的(de)Na2SO3仍具有脱除SO2的能(neng)力(li),但反应(ying)(2)和反应(3)生成的NaHSO3则不(bu)再(zai)具(ju)有脱除SO2的(de)能力。
反应(1)表明(ming),当排放(fang)液中(zhong)主要含Na2SO3,即脱硫反应主要按(an)(1)式进行时,是2.0摩尔(er)的(de)NaOH脱除1.0摩尔的SO2, NaOH的消耗量将多一(yi)倍;反应(3)表明,当排放液中主要含NaHSO3 ,即脱硫反应主要按(3)式(shi)进行时,是1.0摩尔的NaOH脱除1.0摩尔的SO2, NaOH的消耗量仅为前者的1/2。
根(gen)据(ju)以上原理,设计(ji)的脱硫系统用(yong)NaOH脱除SO2后(hou),将主要以NaHSO3的形式排放(fang),即(ji)基(ji)本(ben)上保证(zheng)1.0摩尔的NaOH脱除1.0摩尔的SO2。这(zhei)一点对降低(di)脱硫成本是(shi)非常重要(yao)的。