山東鋼廠（chǎng）燒結煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石（shí）膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）克服了石灰石/石（shí）膏（gāo）法容易結垢、鈉（nà）堿法（fǎ）運（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用鈉堿吸收SO2，吸（xī）收後（hòu）的脫硫液在再生池內利（lì）用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該工（gōng）藝綜（zōng）合石灰（huī）法與鈉堿法（fǎ）的（de）特點，既解（jiě）決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具（jù）備鈉堿法吸收效率高的（de）優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的（de）煙（yān）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塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置（zhì）了（le）予降溫脫硫係統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵（chén）塔。在脫硫除（chú）塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴（pēn）淋漿液逆（nì）流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸（xī）收旋（xuán）流板上下設置二層霧（wù）化係統，在該區段空間充滿著由霧化器（qì）噴（pēn）出的粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴（dī），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學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與吸收液進行反（fǎn）應，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部（bù）。

在二層霧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。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反（fǎn）應後的（de）漿液流入沉澱（diàn）池進行沉（chén）澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉（nà）堿）溢（yì）流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時（shí），利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時（shí）除（chú）塵除霧的效果。潔淨煙氣終（zhōng）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（shí）灰再生的方法。其基本化學原理可（kě）分脫硫過程和再生（shēng）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；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高（gāo）時）

(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)

在石灰漿液（石灰達到飽和狀況）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（xù）跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下（xià）來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的（de）吸收能力，循（xún）環使用。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的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）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化（huà）後（hòu）），用戶可以根據自己的需要（yào），采（cǎi）用（yòng）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（shàng）有以下優點：

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

2、吸收（shōu）劑的再生和脫硫渣的（de）沉澱發生在塔外，這樣避免了（le）塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的可靠性（xìng），降低了（le）操作費用；

3、鈉基吸收液吸（xī）收SO2速度快，故（gù）可用較小的液（yè）氣比，達到較（jiào）高（gāo）的脫（tuō）硫效率，一般（bān）在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化（huà）技術而言，可提高（gāo）石灰的利（lì）用率。

結（jié）垢（gòu）堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶（jīng）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，吸收產物均溶於水。脫（tuō）硫渣亞硫酸鈣在（zài）循環池內經充分（fèn）沉澱後，進入塔體（tǐ）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）更大的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在（zài）塔內形成（chéng）結晶、結垢。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（tuō）硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較（jiào）小的部（bù）位增加一定的持液量（脫硫液（yè）的保有量）。有意識地增加此處的（de）氣速（sù），以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝（zhuāng）置，定期（qī）衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。