贛州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上（shàng）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（quē）點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫（tuō）硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的（de）脫硫液在再生（shēng）池內利（lì）用廉價的石灰進行再（zài）生，從而（ér）使得鈉離子循環吸收利用。

該工（gōng）藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的（de）塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵（chén）塔內（煙氣進口設置（zhì）在（zài）脫硫除塵塔中（zhōng）下部），在脫（tuō）硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫脫硫係（xì）統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收（shōu）旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而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（zhì）二層霧化（huà）係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴（dī），煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以（yǐ）上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布（bù）置，使該霧（wù）化區（qū）形成無（wú）死角、重疊少的（de）霧（wù）狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧（wù）化區中（zhōng）穿（chuān）行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機會與脫（tuō）硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸收（shōu）液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質（zhì）量增大，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流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由（yóu）脫硫除塵（chén）塔底部流入（rù）反（fǎn）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澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在（zài）清液池內（nèi）適當補充一定量的堿液後經循環（huán）泵再次送入噴淋係統中。

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強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴（dī）分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工（gōng）藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的（de）方法。其基本化學原理可分脫硫過程和（hé）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（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性（xìng）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（zài）石灰漿（jiāng）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（hòu）生成的[SO32-]又（yòu）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，從而使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢（huī）複對SO2的吸收能力，循環（huán）使（shǐ）用。

由（yóu）於（yú）氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫（liú）除塵副產（chǎn）物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用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（tuō）硫工藝相（xiàng）比，雙（shuāng）堿法原則上有（yǒu）以下優（yōu）點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中（zhōng）對水泵、管道、設（shè）備均無腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於設備運行（háng）與保養；

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了（le）運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技（jì）術而言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收（shōu），吸收產物均溶於（yú）水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經充分（fèn）沉澱後，進（jìn）入塔體的（de）脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉（nà），不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空隙較小（xiǎo）的部位增加（jiā）一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有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，而是求得效率與穩（wěn）定操作的平衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進行優（yōu）化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂（dǐng）設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。