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Estudo de caso sobre dessulfuração de gases de combustão de alumina do grupo Shandong Huaxing Wangcun
1. Processo de dessulfuração de cálcio duplo-alcalino de sódio
O processo de dessulfuração de cálcio-duplo-alkali (Na2CO3/Ca(OH)2) é uma tecnologia desenvolvida com base na combinação do método calcário/gesso e do método alcalino sódico. Supera as desvantagens da incrustação no método calcário/gesso e os elevados custos operacionais no método alcalino de sódio. Utilizando a elevada solubilidade dos sais de sódio na água, o processo utiliza alcalinos de sódio para absorver SO2 dentro da torre de absorção. A solução de dessulfuração, após absorção, é regenerada em um tanque de regeneração com cal barata, permitindo a reciclagem e utilização de íons sódico.
Este processo combina as características do método da cal e do método alcalino de sódio, abordando a questão do calcário nas torres do método da cal, sem possuir a elevada eficiência de absorção do método alcalino de sódio.
2. Características do processo
Comparado com os processos de dessulfuração úmida de calcário ou cal, o processo de dois alcalinos tem as seguintes vantagens em princípio:
A utilização de alcalinos sódico na dessulfuração resulta em água circulante que é, em primeiro lugar, uma solução de iões sódico (na). Isto reduz o risco de corrosão e bloqueio em bombas de água, tubagens e equipamento, facilitando o funcionamento e manutenção do equipamento.
A regeneração do absorvente e a precipitação de resíduos de dessulfuração ocorrem fora da torre, evitando assim o bloqueio e a abrasão dentro da torre. Isto melhora a fiabilidade operacional e reduz os custos operacionais.
O absorvente à base de sódio tem uma taxa de absorção rápida de SO2, permitindo uma maior eficiência de dessulfuração com uma relação líquido-gás relativamente pequena, normalmente superior a 90%.
Em termos de dessulfuração integrada e tecnologia de remoção de pó, também pode aumentar a utilização da cal.
3. Introdução ao fluxo do processo
O sistema de dessulfuração é constituído pelo sistema de absorção de SO2, pelo sistema de gás de combustão, pelo sistema de alimentação do dessulfurador, pelo sistema de tratamento de subprodutos, pelo sistema de água de processo, e sistema de controlo eléctrico.
Processo de dessulfuração de gases de combustão para emissão de fornos
Forno gás de combustão - absorção de dessulfuração Torre - Chimney
Após remover a maior parte das partículas através do coletor de pó, o gás de combustão do forno é extraído pelo ventilador de tiragem induzido e descarregado na torre de dessulfuração de pulverização atomizada de alta eficiência sob pressão positiva (a entrada de gás de combustão está localizada na parte inferior da torre de dessulfuração). Um sistema de pré-resfriamento e pré-dessulfuração é instalado na entrada da torre de dessulfuração. O gás de combustão, após ser resfriado, umidificado e parcialmente dessulfurado, entra na torre de dessulfuração. Dentro da torre, o gás de combustão flui para cima e entra em contacto com a pasta de pulverização de forma contra-corrente, misturando completamente as duas. A torre está equipada com quatro camadas de placas de turbulência de alta velocidade e quatro camadas de sistemas de pulverização. Nesta secção, o espaço é preenchido com gotículas de líquido atomizadas com partículas de 100-300 μm. O SO2 no gás de combustão reage novamente com a solução alcalina absorvente, removendo mais de 90% de dióxido de enxofre. A selecção racional e a disposição científica do sistema de pulverização criam uma zona de embaciamento sem zonas mortas e com uma sobreposição mínima, assegurando a distribuição uniforme de gotículas de líquido enevoado. O gás de combustão passa pela zona de embaciamento por um período prolongado, proporcionando amplas oportunidades para o SO2 no gás de combustão entrar em contacto com a solução de dessulfuração e colidir continuamente com as gotículas de névoa. O SO2 reage com a solução absorvente, sendo assim removido, enquanto as partículas de fumo restantes são transportadas juntamente com as "gotículas de água", aumentando a sua massa. O líquido dessulfurado cai no fundo da torre de dessulfuração e é descarregado periodicamente no sistema de coleta instalado após a torre de dessulfuração. Após o reabastecimento de uma determinada quantidade de solução alcalina, é bombeada de volta para o sistema de atomização e de fornecimento de líquido para reutilização. O agente de dessulfuração permanece em estado circulante durante todo o processo.
4. Princípio do processo
O processo alcalino duplo de sódio-cálcio [Na2CO3/Ca(OH)2] utiliza a iniciação alcalina pura e utiliza o método sódio-cálcio para a absorção de SO2 e regeneração da cal. Os seus princípios químicos básicos consistem no processo de dessulfuração e no processo de regeneração:
Processo de dessulfuração
O nível de combustível é de cerca de 2 a 3
(1) a equação representa a reação de iniciação da absorção.
2 NaOH e SO2 Na2SO3 e H2O
(2) a equação representa a reação principal, ocorrendo em pH > 9 (alcalinidade mais elevada).
Na2CO3 e SO2 H2O NaHSO3
(3) a equação representa a reação que ocorre quando a alcalinidade diminui para condições neutras ou mesmo ácidas (5 < pH < 9).
Processo de regeneração
2 NaHSO3 ↓ 2 H2O
Na2SO3 ↓ (OH) 2 NaOH e CaSO3
No slurry da lima (lima alcança a saturação), o NaHSO3 neutro (amphoteric) reage rapidamente com a lima, liberando [na mais]. Posteriormente, o [SO32-] gerado continua a reagir com cal, e o bisulfito de cálcio resultante precipita-se lentamente como composto semi-hidratado, regenerando-se assim [na]. A solução absorvente recupera a sua capacidade de absorver SO2 e pode ser reciclada.
Os subprodutos da dessulfuração são sulfito de cálcio ou sulfato de cálcio (após a oxidação). Os usuários podem escolher diferentes métodos para tratar os subprodutos de acordo com suas necessidades.
Aparência do projeto
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