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氧化氨钙法为什么能做到脱硫脱硝一体化?

北极星大气网  来源:泾恬环保    2016/8/12 14:18:59  我要投稿  

北极星大气网讯:上海泾恬环保科技有限公司采用自主研发的专利技术和专有技术——氧化氨钙法烟气脱硫脱硝脱碳一体化技术,能一次性脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物无机废气。

该技术的总工艺过程是:氧化氨钙法是指利用碱性液体氨水吸收烟气中上述的无机废气,生成各种铵盐;在塔外将铵盐与氢氧化钙进行置换反应,还原出氨气和硫酸钙;利用强氧化剂将其后烟气中的NO氧化成NOX,再利用氢氧化钙在塔内吸收成为亚硝酸钙。以上两种钙盐经塔内蒸发、浓缩、塔外沉淀、固液分离等工艺,分离出的氨水和氨气送回氨水罐继续循环使用,分离出的固体硫酸钙石膏和亚硝酸钙分别进行脱水、烘干、包装成袋进行销售。

该技术的化学反应过程是:将一定浓度的氨水通过喷嘴雾化喷入并覆盖洗涤塔的反应断面,利用速度差使SO2、NO2分子与氨分子发生分子态——分子态发生激烈碰撞和传质、传热过程,进行充分的吸收反应和中和反应,生成亚铵盐。

在液体落底前利用空气直接对最大表面积状态的亚铵盐进行空间氧化,绝大部分生成稳定的硫酸铵。集聚在塔底部的液态硫酸铵被氧化空气不停地搅动而进一步氧化。

塔底液体通过循环泵输入到塔内各种洗涤器中对烟气进一步洗涤,使吸收中核反应更加彻底,并极大减少气溶胶逃逸现象。干净的烟气进入塔内氧化段中,利用增氧剂将烟气中NO氧化成NO2,在利用氢氧化钙吸收成为亚硝酸钙盐。并收集在塔底部另一空间内.

(1)吸收反应 SO2+H2O → H2SO3(溶解) NO2+H2O → H2NO2(溶解)

(2) 亚盐氧化

一部分HSO3-被烟气和补充的空气中的氧所氧化,属于气相离散型。反应如下:

(NH4)2SO3 + O → H2SO4(氧化)

其它的HSO3-在塔底池中被空气完全氧化,属于液相连续型。反应如下:

HSO3-+1/2O2→HSO4- HSO3- ⇋ H++SO42-

(3)电离反应

H2SO4 ⇋ H++HSO4-(电离) H2NO2 ⇋ H++HNO2-(电离)

HSO4- ⇋ H+2+SO4-2(电离) HNO2- ⇋ H++NO2-(电离)

根据双膜理论,传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制。吸收反应是传质和吸收的过程,本工艺是用氨水吸收SO2,用氢氧化钙吸收NO2。

(4)中和反应

脱硫 NH4OH →NH3˙H2O (NH4)22++SO42-→(NH4)2SO4

脱硝 Ca(OH)2 →Ca2++ 2OH- Ca2++NO22-→Ca(NO2)2

(5) 置换过程

CaSO4的置换过程可以理解为一个离子交换过程,

(NH4)22++SO42- + Ca2++ 2OH-→ CaSO4 + 2NH4OH

(6)脱水过程

硫酸钙的溶解度只有0.23g/100g水,几乎不溶于水,达到一定量就很快沉淀在塔底部。亚硝酸钙的溶解度是60.2g/100g水,经多次分别循环后使亚硝酸钙浓度达到饱和点产生沉淀。

将塔内底部的硫酸钙和亚硝酸钙分别输送到在塔外固液分离系统中。分离出的液体循环返回塔内继续进行洗涤和浓缩;分离出的固体硫酸钙石膏和亚硝酸钙分别进行脱水、烘干、包装成袋进行销售。

通过以上化学反应和工艺分析过程可见,采用独创的氧化氨钙法技术工艺思路明确,原理可信,工艺简单,无二次污染,配合塔内结构设计的专有技术,能在一个塔内完成脱硫脱硝一体化任务,并能将产生的终止物回收。

针对烟气中的二噁英、重金属、恶臭等成分,该工艺可以利用超级氧化改变他们的原子结构和特性,使其没有毒性和味道,在进行酸碱中和吸收、置换分离进行氨回用、固液分离和烘干包装满足销售条件等手段达到脱除目的。很容易做到脱硫效率大于99%、脱硝效率大于90%、脱其他废气效率达到60%以上,能使烟气主要成分达到超低排放标准。

该氧化氨钙法工艺只需对塔内和塔外辅机进行稍加改动,就可以达到大于50%的脱碳效率,终止物为碳酸钙,可以成为大电厂石灰石膏法脱硫的原材料,这些用电厂不需要再从开采的石灰石矿中获得氧化钙而造成大量二氧化碳对空排放产生的严重污染。

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