常德電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫工藝

鈉（nà）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起（qǐ）來的工藝，它（tā）克服了石灰石/石膏法容（róng）易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除（chú）塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池（chí）內利用廉價的石灰進行（háng）再生，從而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

該工藝（yì）綜合石灰法與鈉堿法的特點，既（jì）解（jiě）決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐（lú）產生的煙氣首先由引風機正壓沿（yán）切線送入旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣（qì）進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的（de）入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙氣（qì）進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙（yān）氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）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（tǒng），在該區段空間充滿著由霧化器噴出（chū）的粒徑為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。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的（de）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（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰（pèng），其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙（yān）塵被（bèi）帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落（luò）入（rù）脫硫除（chú）塵塔底（dǐ）部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除（chú）塵（chén）效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流（liú）入反應池與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後的漿（jiāng）液流（liú）入沉澱池進行沉澱再生，再（zài）生後（hòu）的上（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔（tǎ）頂旋流板除霧器時，利用其導向作（zuò）用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣（qì）終達標排放。

工藝原（yuán）理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）理可分脫硫（liú）過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫（liú）過（guò）程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收（shōu）啟動反應（yīng）式；

(2)    式（shì）為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到（dào）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（zhuàng）況（kuàng））中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從（cóng）而釋（shì）放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半（bàn）水化合物形式慢慢沉澱（diàn）下來，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。

由於氧化副（fù）反應（yīng）（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（liú）除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧（yǎng）化後），用（yòng）戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品（pǐn）進行（háng）處理。

工藝特點

與石灰（huī）石（shí）或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原（yuán）則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循（xún）環水（shuǐ）基本上是[Na+]的水（shuǐ）溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐（fǔ）蝕與（yǔ）堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣（yàng）避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降（jiàng）低了操作（zuò）費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可（kě）用較（jiào）小的液氣（qì）比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢（gòu）主要是晶相結垢；即沉澱物在管路（lù）及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用（yòng）易溶性的鈉堿（jiǎn）進行循環吸收（shōu），為清潔吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進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（yà）硫酸氫鈉，不會在（zài）塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃（nóng）度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再（zài）生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加（jiā）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（dān）單追求單一的效率，而是求得效（xiào）率與穩定（dìng）操（cāo）作的（de）平衡（héng），結垢（gòu）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）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置（zhì）高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢（gòu）堵塞。