北海鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）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，它克服了石灰石/石膏（gāo）法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫硫液在再（zài）生池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）環吸收利（lì）用（yòng）。

該工藝綜合石灰法（fǎ）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高（gāo）的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首先由引風機正（zhèng）壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫（wēn）脫硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵（chén）塔內首先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（chōng）分（fèn）混合；在吸收旋流（liú）板上下設置二層霧（wù）化係統，在該區段空間（jiān）充滿著由霧化（huà）器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反（fǎn）應，脫除80%以上的（de）二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形（xíng）成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀液體均勻（yún）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（bìng）不斷（duàn）與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫（tuō）除，同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

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（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫（tuō）硫除（chú）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行沉（chén）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係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣（qì）通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用（yòng）產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時除塵（chén）除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用（yòng）純堿啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再生（shēng）的方法。其基本化學原（yuán）理可分脫硫（liú）過程和再（zài）生過程：

Ⅰ、脫硫過（guò）程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸（xī）收啟動反（fǎn）應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性降低到中（zhōng）性甚至（zhì）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（shí）灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣（gài）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（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的消耗量（liàng）有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫（liú）除塵副產物為亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用（yòng）不同的方（fāng）法對副產品進行處理。

工藝（yì）特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優（yōu）點：

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

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣（zhā）的沉澱發生在塔外，這樣避免了（le）塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費（fèi）用（yòng）；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石（shí）灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣雙堿法（fǎ）采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內經充（chōng）分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保（bǎo）持所（suǒ）需的鈉（nà）離子濃（nóng）度（dù）與及時利用脫硫劑對脫硫液（yè）進（jìn）行再生。

在塔盤（pán）空隙較小的部位增加一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣（qì）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（de）平衡；工藝（yì）上（shàng）進行優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較（jiào）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。