郴州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的缺（quē）點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液（yè）在再（zài）生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，從（cóng）而（ér）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點（diǎn），既解決了石（shí）灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優（yōu）點。

工藝流程（chéng）介紹

鍋爐產生的煙氣首先由（yóu）引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣（qì）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（jiàng）溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵（chén）塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由（yóu）下而上與噴淋（lín）漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置（zhì）二層霧化係統，在該區段空間（jiān）充滿著由霧化器噴出的粒徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液（yè）滴，煙氣中（zhōng）SO2與（yǔ）吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫（liú）。噴霧係（xì）統的（de）合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分布的霧化區（qū）段，煙氣較長時間（jiān）內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，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（tǎ）底部。

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

脫硫除（chú）塵後的液（yè）體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入反應池與石灰（huī）漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢（yì）流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿（jiǎn）液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後（hòu）的煙氣通過塔頂旋流板除霧（wù）器時，利用（yòng）其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的（de）液滴分離出來，達到同時除塵除霧（wù）的（de）效果。潔淨煙（yān）氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰（huī）再生（shēng）的方法。其（qí）基本（běn）化學原理可分脫硫過程和再生過程：

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（dòng）反應式；

(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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成（chéng）的（de）[SO32-]又繼續跟（gēn）石（shí）灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半（bàn）水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生（shēng），吸（xī）收液（yè）恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

由於氧化副反（fǎn）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）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫（liú）酸（suān）鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據（jù）自己的需要，采用不同的方法（fǎ）對副（fù）產品進行處理（lǐ）。

工藝特點

與石灰石或（huò）石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則（zé）上有以（yǐ）下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便於（yú）設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉（chén）澱發生在（zài）塔（tǎ）外，這（zhè）樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降（jiàng）低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫（tuō）硫效率（lǜ），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

管路結垢主要（yào）是晶相（xiàng）結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生（shēng）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（jīng）充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，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（nà）離子濃度與（yǔ）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）。有意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用（yòng）；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平衡，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（kòng）製Ca2+進塔濃（nóng）度，避（bì）免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。