白沙鋼（gāng）廠燒結煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫（tuō）硫工（gōng）藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法（fǎ）基礎上結（jié）合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水（shuǐ），在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池（chí）內利（lì）用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）環吸（xī）收利用（yòng）。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法（fǎ）的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題（tí），同時又具備（bèi）鈉堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵（chén）塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予（yǔ）降溫脫硫（liú）係統，經過降溫後（hòu）的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫劑（jì）混合反應層，煙氣由下而上與噴淋（lín）漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充分混（hún）合；在吸收旋流板上下設置二（èr）層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿（jiǎn）液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻（yún）分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有了（le）充（chōng）足的（de）機（jī）會（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除（chú），同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫（liú）除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行（háng）再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（yè）（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定（dìng）量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係（xì）統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧（wù）器時，利用其導向作用產生強大的離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達（dá）標排（pái）放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿（jiǎn）啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方（fāng）法。其基本（běn）化學原理可分脫硫過程和再生過（guò）程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿（jiāng）液（yè）（石灰（huī）達到飽和狀況）中（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合（hé）物形式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生，使堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行（háng）處（chù）理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下（xià）優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過（guò）程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養（yǎng）；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣避（bì）免了（le）塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收（shōu）SO2速度快，故可用較小（xiǎo）的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高（gāo）石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進（jìn）行循環（huán）吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸（xī）收液（yè）主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結（jié）垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃度與及時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液進（jìn）行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操（cāo）作工況的設計上，不單單追求單一（yī）的效（xiào）率，而是求得效率與（yǔ）穩定操作的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設（shè）置（zhì）高壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞。