聊城電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服了（le）石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵（chén）塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸（xī）收後（hòu）的脫硫液在再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再生，從而使（shǐ）得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的（de）特點，既解（jiě）決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率（lǜ）高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送（sòng）入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵塔（tǎ）中下部（bù）），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了（le）予降溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙氣（qì）進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣（qì）由下而上與（yǔ）噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下（xià）設置（zhì）二層霧化係統，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的（de）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（xì）統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段，煙（yān）氣較（jiào）長時間（jiān）內在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）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”，質量增大，落入脫硫除塵塔（tǎ）底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上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（tuō）硫除塵後的液體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，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，在清液池內適當補充一（yī）定（dìng）量的堿（jiǎn）液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液滴（dī）分離出來，達到同（tóng）時除塵（chén）除霧（wù）的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方法。其基本（běn）化（huà）學（xué）原理可分（fèn）脫硫過（guò）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（dòng）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酸性時（shí）（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)

在石灰漿液（石灰達到飽（bǎo）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（shēng）成（chéng）的亞（yà）硫酸鈣（gài）以（yǐ）半水化合（hé）物形式慢慢沉澱下來，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。

由於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為（wéi）亞硫（liú）酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采用不（bú）同的方法對（duì）副產品進行處理（lǐ）。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相（xiàng）比，雙堿（jiǎn）法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環（huán）過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備均無腐蝕（shí）與堵塞（sāi）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生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的可靠性（xìng），降（jiàng）低了操作費（fèi）用；

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

4、對（duì）脫硫除塵一體化技術而（ér）言，可提高石（shí）灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主要是（shì）晶（jīng）相結垢；即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。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物（wù）均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣（gài）在循環池內經充分沉澱（diàn）後，進（jìn）入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞硫酸（suān）氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在（zài）於（yú）保持所需的（de）鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進（jìn）行再生（shēng）。

在（zài）塔盤空隙較小的部位（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此（cǐ）處的氣速，以加（jiā）大自（zì）清（qīng）洗的（de）作用；在（zài）塔內操作工況的設（shè）計（jì）上，不單單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩（wěn）定操作的平衡，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（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃（nóng）度，避（bì）免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少（shǎo）結（jié）垢堵塞。