合肥鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法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（jié）垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液在（zài）再生池內利用廉價的石灰（huī）進行再生，從而使得鈉離（lí）子循環吸收利用（yòng）。

該工藝綜（zōng）合石灰法與鈉堿法（fǎ）的特點，既解（jiě）決了石灰法的塔（tǎ）內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的（de）優點。

工藝（yì）流程介（jiè）紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風機正壓沿切線（xiàn）送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）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（jìn）入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流（liú）板上下設置二層霧化（huà）係統，在該區段（duàn）空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的（de）霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與（yǔ）吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化（huà）硫（liú）。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，落入脫硫除塵塔底部。

在二層（céng）霧（wù）化噴淋層上（shàng）方設置一層除塵（chén）旋流板及水膜溢流槽，用以提升（shēng）除塵效果。

脫（tuō）硫（liú）除塵後的液體由（yóu）脫硫除塵塔底部流（liú）入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池（chí）進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢（yì）流入清液（yè）池，在清液池內（nèi）適（shì）當補充一（yī）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頂旋流板除霧器時（shí），利用其（qí）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（dào）同時除塵除霧（wù）的（de）效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用（yòng）純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化（huà）學原理可（kě）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（shōu）啟動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當（dāng）堿性降（jiàng）低到（dào）中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）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）中，中（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[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（dé）到再（zài）生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副（fù）反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所（suǒ）增加，需每天（tiān）補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需（xū）要，采用（yòng）不（bú）同的（de）方法對副產品（pǐn）進行處（chù）理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工（gōng）藝（yì）相比，雙堿法（fǎ）原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）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、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在（zài）塔外，這（zhè）樣避免（miǎn）了塔內堵（dǔ）塞和（hé）磨損，提高了運行的可（kě）靠性，降低了操作費（fèi）用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可用較（jiào）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（chén）一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利用（yòng）率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和（hé）結晶，並形（xíng）成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣（gài）雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環（huán）吸收，為清潔吸收，吸收產物均（jun1）溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的脫硫（liú）吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大（dà）的亞硫酸氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在（zài）於保持所（suǒ）需的鈉離子濃度與及時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液進行再生（shēng）。

在塔盤空（kōng）隙較（jiào）小的部（bù）位增加一（yī）定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔（tǎ）內操作工況的設計上，不（bú）單單追（zhuī）求單一的效（xiào）率，而（ér）是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平（píng）衡；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。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞（sāi）。