烏蘭察布鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）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（fā）展起來（lái）的工藝，它（tā）克服了石（shí）灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法（fǎ）運行費用高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行（háng）再生，從而使得鈉離子（zǐ）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（huī）法的塔內易結（jié）垢的問題（tí），同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的（de）煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除（chú）塵塔中下部），在（zài）脫硫除（chú）塵塔（tǎ）的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫（tuō）硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層（céng）吸收旋流（liú）板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應層（céng），煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板（bǎn）上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反（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（huà）區形成（chéng）無死（sǐ）角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區（qū）段（duàn），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（huì）與脫硫液接觸，並（bìng）不斷與霧滴相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋（lín）層上（shàng）方設置一層除塵旋（xuán）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（yóu）脫硫除塵（chén）塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池（chí）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噴淋（lín）係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流（liú）板除霧器時，利用其（qí）導向作用產生強大的離心力（lì），將煙氣（qì）中的液滴分離出來，達（dá）到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理（lǐ）

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟（qǐ）動（dòng），鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再（zài）生過程：

Ⅰ、脫硫過（guò）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（yīng）式（shì）；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚（shèn）至酸性（xìng）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（zài）石灰（huī）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（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫（liú）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（shōu）能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增（zēng）加，需（xū）每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用不同的方法對（duì）副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則（zé）上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上（shàng）是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無（wú）腐（fǔ）蝕與堵塞現象，便於設（shè）備運行與保養；

2、吸（xī）收劑的再生和脫硫（liú）渣的（de）沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用較小的（de）液氣比，達到（dào）較高（gāo）的脫硫效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體化技術（shù）而言（yán），可提高石灰的（de）利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物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，產生結晶堵塞。

鈉（nà）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。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環（huán）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，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶（jīng）、結垢。運行（háng）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。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的（de）持液量（liàng）（脫硫液（yè）的保有量）。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在（zài）塔內操作工況的設計上（shàng），不單單追求單（dān）一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞（sāi）。