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一、除塵
本除塵脫硫脫硝一體化設(shè)備首先經(jīng)過前置預(yù)除塵,煙氣在通過后續(xù)三級水體和噴淋的濕法過程中完成除塵目的。
一、脫硝
脫硝劑FeSO4溶于水后增加了水中的Fe2+質(zhì)量分?jǐn)?shù),能夠促進(jìn)煙氣中NO與水液中Fe2+的絡(luò)合反應(yīng)。煙氣中的NO在水中的溶解度很低,但在水液中加入Fe2+后,NO可與Fe2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),形成亞鐵亞硝酰絡(luò)合物,加快了NO的吸收速率,并加大了其吸收容量。當(dāng)FeSO4水液與煙氣接觸時,F(xiàn)e2+絡(luò)合吸收煙氣NOx中占90%“NO”中的“O”原子,使N還原成N2,返回大氣中(另有理論認(rèn)為生成物中還有NH3,可被水體中的脫硫酸性產(chǎn)物、活性焦等吸收)。絡(luò)合反應(yīng)機(jī)理:(由東北大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)教授蘇永渤老師給出的化學(xué)反應(yīng)式)
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脫硝處理過程中,水體中的Fe2+被煙氣中的NO和殘余O2氧化為Fe3+,而Fe3+與NO無親和力,不能繼續(xù)脫硝,水體脫硝能力會被逐漸削弱。為了保持水體的脫硝活力,在水體中加入了還原劑——鐵屑。
三、脫硫
煙氣脫硫分兩個步驟進(jìn)行:層水床預(yù)脫硫,第二層水床強(qiáng)化脫硫。
層水床的主要功能為除塵、脫硝,同時也可以對煙氣中的SO2進(jìn)行初步降溫、溶解于水和預(yù)脫硫。當(dāng)煙氣進(jìn)入層大水體水床時,煙氣中SO2被水吸收可生成亞硫酸(H2SO3)。煙氣脫硝過程中NO的絡(luò)合吸收產(chǎn)物——硫酸亞硝酰合鐵可與溶液中吸收SO2形成的SO32-/HSO3-發(fā)生反應(yīng),形成一系列N-S化合物,并還原再生出Fe2+,在補(bǔ)充水體中Fe2+的同時,可固化吸收一部分SO2。
第二層水床采用鈉、鈣雙堿法工藝脫硫,水體中的主要脫硫劑為NaOH和Na2CO3。煙氣在第二層大水體中進(jìn)行“氣面”與“液面”的充分沖激脫硫反應(yīng),在水床進(jìn)、出口配合小功率水泵抽取自身水體水液進(jìn)行攔截噴淋強(qiáng)化脫硫。
脫硫過程主要產(chǎn)物為Na2SO3,由于其容重高于水,可以富積于水床的各錐斗中被定時被排出。外排的Na2SO3流淌到機(jī)體外單設(shè)的積灰水池(石灰苛化池)中,與水池中的堿性沉灰和正常投入的生石灰反應(yīng),生成沉淀物CaSO3和NaOH上清液。
再生的NaOH返回到上層大水體水床繼續(xù)脫硫。CaSO3與積灰水池中的灰渣摻合,在定時被抓斗機(jī)抓灰作業(yè)時,由于不斷地擾動水體而逐漸被氧化,部分可轉(zhuǎn)化為CaSO4。通過抓斗機(jī)定期抓出的粉塵煙灰與脫硫產(chǎn)物CaSO3、CaSO4可被回收利用。
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