双碱法―碱性硫酸铝一石膏法

电力18讯：    双碱法是先用碱性清液作吸收剂，然后将吸收S认后的吸收液用石灰石或石灰进行再生，再生后的吸收液可循环使用。由于在吸收和吸收液的再生处理中使用了不同的碱，故称为双碱法。双碱法具有明显的优点，由于采用清液吸收，从而克服了湿式石灰/石灰石一石膏法中结垢的缺点，不存在结垢和料浆堵塞等间题;另外，副产石膏的纯度较高，应用范围也更广泛。双碱法的种类很多，如钠碱双碱法、碱性硫酸铝一石膏法、CAL法等。
    钠碱双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为吸收液吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或石灰石处理吸收液，副产品为石膏。
    碱性硫酸铝一石膏法是采用碱性硫酸铝溶液作为吸收剂吸收SO2，吸收SO2后的吸收液经过氧化后用石灰石再生，再生过的碱性硫酸铝溶液循环使用，主要产物为石膏。早在20世纪30年代英国IcI公可就用碱式硫酸铝溶液吸收SO:，后来日本同和矿业公司改进了工艺，开发了碱式硫酸铝一石膏法，故又称为同和法.
(1)反应原理
①吸收剂的制备
碱式硫酸水溶液的制备可用粉末硫酸铝溶于水，添加石灰石或石灰粉中和，沉淀出石膏，即得所需碱度的碱式硫酸铝。其主要反应如下。
              2Al2(SO4)3+3CaCO3十6 H2 O-AL2(SO4)3・AL2 03+3CaSO4・2 H2 O+ 3CO2
    碱式硫酸铝中能吸收SO2的有效成分为AL2O3，它在溶液中的含量常用碱度表示，碱性硫酸铝可用(1一x)AL2 (SO4 )3・xAL2 O3表示。例如纯AL2 (SO4) 3其中AL2O3含量为零，其碱度为0. 8 AL2(SO4)3・0. 2AL203的碱度为20%,而纯AL(OH)3的碱度则为100%。
    ②吸收在吸收塔中，碱式硫酸铝溶液吸收SO2的反应式为
                          AL2(SO4)3・AL2O3+3S02 -AL2(S04)3.A12(SO3)3
    ③氧化在氧化塔中，利用压缩空气将吸收SO2后生成的AL2(S04 )3 - AL2(SO3 )2浆液氧化，反应式为
                AL2(S04)3・AL2(SO3)3+3/202一2AL2(S04)3
    ④中和在中和槽中，加人石灰石作为中和剂，再生出碱式硫酸铝吸收剂，同时沉淀
出石膏，其反应式为
              2AL2(SO4)3+3CaC03+6H2O---    AL2(SO4)3・AI2O3+3CaSO4.2 H2 O+ 3CO2
    (2)工艺流程
    碱式硫酸铝一石膏法工艺流程如图所示。该工艺过程主要由吸收剂的制备系统、吸收系统、氧化系统、中和再生系统组成。

    吸收SD:后的吸收液送人氧化塔，塔底鼓入压缩空气，使A1:(SD。)，氧化。氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环使用，只引出小部分送至中和槽，加人石灰石再生，并副产石膏。

    (3)影响因素
    ①吸收液碱度一般来说吸收液碱度愈高，吸收效率也愈高。但碱度在50%以上时容易生成絮状物，将妨碍吸收操作，碱度过低则会降低吸收液的吸收能力。因此工业生产中常常将碱度控制在20-30%，中和后的吸收剂碱度控制为25%一35%。
    勿拯作液气比由于溶液对SO2有良好的吸收能力，即使液气比较小，也可取得较好的吸收效果。但液气比的大小与吸收温度、烟气中SO2和O2的浓度有关，当吸收温度较高、SO2浓度较大或:含量较低时，均需增大液气比值。工业生产中，吸收段液气比值控制为1OL/m“，增湿段则为3L/m3.
    ③氧化催化剂在工业生产中，为了减少操作的液气比值，可在吸收液中加人氧化催
化剂强化氧化反应。一般使用MnSO4作催化剂，用量为0.2-0.4g/L,但由于锰离子随反应时间的延长浓度减少，因此一般加人量为1.2g/L.