永州鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

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（zhǎn）起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生（shēng）池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該（gāi）工藝（yì）綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決（jué）了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的（de）煙氣首先（xiān）由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口（kǒu）處設置了予降溫（wēn）脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵（chén）塔。在脫硫（liú）除塵（chén）塔內首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板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（de）霧化液（yè）滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二（èr）氧（yǎng）化硫。噴（pēn）霧係統的合（hé）理選型及（jí）科學布置，使該霧化區形成無死角、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（chōng）足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸（xī）收液進行反應（yīng），從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的（de）液（yè）體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰（huī）漿（jiāng）液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉（chén）澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液（yè）池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係（xì）統（tǒng）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強大的離心力，將煙氣（qì）中的液滴分離出來，達到同（tóng）時除塵除（chú）霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用（yòng）純（chún）堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰再生（shēng）的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿（jiǎn）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（yè）（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性（xìng））的NaHSO3很快（kuài）跟石灰（huī）反應（yīng）從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反（fǎn）應，反應生成的亞（yà）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。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天（tiān）補充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（shí）或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本（běn）上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環（huán）過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉（chén）澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔（tǎ）內堵塞和磨損，提高（gāo）了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸（xī）收SO2速度（dù）快，故可用（yòng）較小的液氣比，達到較高（gāo）的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體（tǐ）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）結垢（gòu）；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的（de）鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收（shōu）產物均（jun1）溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸（suān）鈣在循環池內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化（huà）成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤（pán）空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的（de）平衡，結（jié）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+進塔濃度，避（bì）免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞（sāi）。