包頭電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石（shí）膏法（fǎ）基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的（de）石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與（yǔ）鈉堿法（fǎ）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的優（yōu）點。

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產生的煙（yān）氣（qì）首（shǒu）先由引風（fēng）機正壓沿切線送（sòng）入旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔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硫除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應層，煙（yān）氣由（yóu）下而上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二（èr）層霧化（huà）係統，在該區段空間充滿著由霧化器（qì）噴出的粒徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選（xuǎn）型及科學布（bù）置，使該霧化（huà）區形成無死角、重疊少（shǎo）的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時間內（nèi）在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶（dài）上“水珠（zhū）”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及（jí）水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應（yīng）池與石灰漿液進行再生（shēng）反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入（rù）清液池，在清液池內適（shì）當補充一定量的堿（jiǎn）液後經循環泵再（zài）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，利用其導向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放（fàng）。

工藝原理

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

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（fǎn）應式；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過程（chéng）

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿液（石（shí）灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半（bàn）水化合物形（xíng）式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循（xún）環使（shǐ）用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫（liú）除塵副產（chǎn）物為亞（yà）硫酸鈣或（huò）硫酸鈣（氧化後（hòu）），用戶可以根（gēn）據自己的需要，采用不同（tóng）的方法對副產品（pǐn）進行處理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是[Na+]的（de）水溶（róng）液，在循（xún）環過程中對水泵（bèng）、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣（zhā）的沉澱發生在塔外，這樣（yàng）避免（miǎn）了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

3、鈉基吸（xī）收（shōu）液吸收SO2速度快，故可用較小的（de）液氣比，達到（dào）較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技術（shù）而言，可提（tí）高石灰的利用率。

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，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸（xī）收產物均溶於水。脫（tuō）硫渣（zhā）亞硫酸鈣在循（xún）環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解（jiě）度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內（nèi）形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關（guān）鍵（jiàn）在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）液進（jìn）行再（zài）生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部位（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有（yǒu）意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，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得效率與穩定操作的（de）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（hǎo）的（de）控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。