佳木（mù）斯鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的缺（quē）點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸（xī）收後（hòu）的脫硫液在再生池內利用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（yǔ）鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的（de）問（wèn）題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產（chǎn）生的煙氣首（shǒu）先由引風（fēng）機正（zhèng）壓沿切（qiē）線送入旋流板脫硫（liú）除塵塔內（煙（yān）氣進口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入口（kǒu）處（chù）設置了予降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙（yān）氣由下而上與噴淋漿液逆流（liú）接（jiē）觸（chù），兩者充分混合；在吸收旋流板上下（xià）設置二層霧化係統，在該區段空間（jiān）充滿著由霧（wù）化器噴出的粒（lì）徑（jìng）為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選（xuǎn）型及科（kē）學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀（zhuàng）液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧（wù）化區（qū）中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機會（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與（yǔ）吸收液進行（háng）反應，從（cóng）而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫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（jìn）行再生反（fǎn）應（yīng），反應後的漿液流入沉澱池進（jìn）行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清（qīng）液（yè）池內適當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再（zài）次送入噴（pēn）淋係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通（tōng）過塔頂旋流板除霧器時，利用（yòng）其（qí）導向（xiàng）作用產生（shēng）強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離出來，達到同時除（chú）塵除（chú）霧的效果。潔淨煙氣終達標排放（fàng）。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰（huī）再生（shēng）的方法。其基本化學（xué）原理可分脫（tuō）硫過程和再生過程：

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（shì）；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）生過程

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

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

在石灰漿液（石灰達到飽和狀（zhuàng）況）中，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（gēn）石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由（yóu）於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可（kě）以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原（yuán）則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設（shè）備均無腐蝕與堵塞現象，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（yàng）避免了塔內堵塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

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

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為清潔吸收，吸收（shōu）產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分（fèn）沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化（huà）成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結垢（gòu）。運行過程關（guān）鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（脫硫（liú）液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的（de）氣速，以加大自清洗的作用（yòng）；在塔內操作工況的設計（jì）上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃（nóng）度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。