黑龍江鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來（lái）的工藝，它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液（yè）在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

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

工藝流程介（jiè）紹

鍋爐產生的煙氣首先由（yóu）引風機正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫硫（liú）除塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫（wēn）後的煙氣（qì）進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層，煙氣（qì）由下而（ér）上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區（qū）段空間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次（cì）反（fǎn）應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的（de）霧化（huà）區段，煙氣較長時間內（nèi）在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足（zú）的機會與脫硫液接觸（chù），並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時（shí）殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二（èr）層霧（wù）化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫（liú）除塵後的（de）液體由脫硫除塵塔底部（bù）流入反應池與石灰漿液進行再（zài）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（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入（rù）噴（pēn）淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用（yòng）其導向作用產生強大的離心（xīn）力，將煙（yān）氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法（fǎ）。其基本化學原（yuán）理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至（zhì）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而（ér）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合物形（xíng）式慢慢沉澱下（xià）來，從而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消耗（hào）量有（yǒu）所（suǒ）增加，需每（měi）天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫（liú）除（chú）塵副產物為亞硫酸鈣或（huò）硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同（tóng）的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵（bèng）、管（guǎn）道、設備（bèi）均無腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提（tí）高了運行的可靠性，降低了操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫（liú）效（xiào）率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵（chén）一體化技術而言（yán），可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相（xiàng）結（jié）垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和（hé）結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣（gài）雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收（shōu），吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經（jīng）充分沉澱（diàn）後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度（dù）更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結（jié）垢。運行過程關鍵在於保持（chí）所（suǒ）需的鈉（nà）離子濃度與及時（shí）利用脫硫劑對脫（tuō）硫液進行再（zài）生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定（dìng）的持液（yè）量（脫硫液（yè）的（de）保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的設計上，不（bú）單單追求單一（yī）的效率，而是求得效（xiào）率與穩定操作的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工藝（yì），較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。