昌都電廠大型脫硫塔

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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（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（yùn）行費用高的缺（quē）點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生（shēng）池（chí）內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特（tè）點，既解決（jué）了石灰法的塔內易結（jié）垢的問題，同時（shí）又（yòu）具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹（shào）

鍋爐產生（shēng）的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫（tuō）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（de）煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設（shè）置一層吸收旋流板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合（hé）；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徑為（wéi）100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸（xī）收（shōu）堿液再（zài）次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布置（zhì），使該霧化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻（yún）分布的霧化區（qū）段，煙氣較長時間內在霧（wù）化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有（yǒu）了充足的機會與脫硫液（yè）接觸，並不（bú）斷（duàn）與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而（ér）被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被（bèi）帶上（shàng）“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設置（zhì）一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以（yǐ）提（tí）升（shēng）除塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔（tǎ）底部流入反應池與石灰（huī）漿液進行再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（yè）（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（jīng）脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時，利用其（qí）導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分（fèn）離出來，達到同時除塵除霧的（de）效果。潔（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟（qǐ）動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程（chéng）和再生（shēng）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）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)

在石灰漿液（石灰達到（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來（lái），從（cóng）而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對（duì）SO2的吸（xī）收能（néng）力（lì），循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞（yà）硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶（hù）可以根據自己的需（xū）要，采用（yòng）不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

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

2、吸收劑的再生和脫硫渣（zhā）的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免（miǎn）了塔內堵塞和磨損，提高了（le）運行的可靠性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸（xī）收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高（gāo）的脫硫（liú）效率（lǜ），一（yī）般（bān）在90%以上（shàng）；

4、對脫硫（liú）除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主要是晶相結垢；即（jí）沉澱物在管（guǎn）路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核（hé），逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉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。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫（tuō）硫吸收液（yè）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（huì）在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）液進行再生。

在塔盤（pán）空隙較小的部位增加一定（dìng）的持液量（脫硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在塔內操作工況的設（shè）計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與（yǔ）穩定操作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少（shǎo）結垢堵塞。