青海鋼廠燒結煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫（liú）工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（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（yì），它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行（háng）費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽（yán）易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從（cóng）而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙（yān）氣首先由引風機正壓沿（yán）切（qiē）線送入旋流板（bǎn）脫硫除塵（chén）塔（tǎ）內（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔（tǎ）中下部），在（zài）脫硫除（chú）塵塔的入口處設置了予降溫脫硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在脫硫除（chú）塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由（yóu）下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流（liú）板（bǎn）上下設置（zhì）二層霧化係統，在該區段（duàn）空（kōng）間充滿著由霧化（huà）器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的（de）合理（lǐ）選型（xíng）及科學布置，使該霧化（huà）區形成無死角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙（yān）塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋（lín）層上方設（shè）置一層除塵旋流板及（jí）水膜溢（yì）流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫除塵塔（tǎ）底部（bù）流入（rù）反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流（liú）入沉（chén）澱池（chí）進行沉澱再生，再生後的上清（qīng）液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補（bǔ）充一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫（liú）後的（de）煙（yān）氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作（zuò）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（chú）塵除霧的效（xiào）果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分（fèn）脫（tuō）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（xī）收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要（yào）反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當（dāng）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)

在石灰漿液（石灰達到（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而釋放出（chū）[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應（yīng），反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢（màn）沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力（lì），循（xún）環使用。

由於氧化（huà）副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所（suǒ）增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸（suān）鈣（氧化後），用戶可以（yǐ）根據自（zì）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工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐（fǔ）蝕與堵塞現（xiàn）象，便於設備運行（háng）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（sāi）和磨（mó）損，提高了運行的（de）可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可用較小的（de）液氣比，達到較高的脫硫效率，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（sāi）問題

管路結（jié）垢主要是晶相結（jié）垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣（zhā）亞硫酸鈣在循環池（chí）內經充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶解度（dù）更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵在於保持所（suǒ）需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）液進行再生（shēng）。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的（de）效率，而（ér）是求得（dé）效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨（mó）損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工（gōng）藝，較（jiào）好（hǎo）的控（kòng）製Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。