衡陽（yáng）鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣（gài）雙（shuāng）堿脫硫工（gōng）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法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石（shí）/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石（shí）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（huī）法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉（nà）堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣（qì）首（shǒu）先由引風機正壓沿切線（xiàn）送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設置在（zài）脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫（liú）除塵塔的入（rù）口處設（shè）置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設（shè）置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋（xuán）流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該區段（duàn）空間充滿著由霧化器噴出的粒徑（jìng）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（de）二氧化硫（liú）。噴霧係統的合（hé）理（lǐ）選型及科學布置，使該霧（wù）化區（qū）形成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧（wù）化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在（zài）霧（wù）化區中穿行，煙氣中SO2有了充（chōng）足的機會與脫硫液（yè）接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應（yīng），從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流（liú）板及水膜溢流（liú）槽（cáo），用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫（liú）除塵塔底部（bù）流入反應池與（yǔ）石灰（huī）漿液進行再生反應，反（fǎn）應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的（de）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（qí）導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來（lái），達到同時除塵除霧的效果。潔（jié）淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理（lǐ）

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的（de）方法。其基本化學（xué）原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）生過（guò）程（chéng）

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在（zài）石灰漿液（石灰達到飽（bǎo）和狀況）中（zhōng），中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石（shí）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（chéng）的亞硫酸（suān）鈣（gài）以（yǐ）半（bàn）水化合物形式慢慢沉（chén）澱下來，從而（ér）使[Na+]得（dé）到再生，吸（xī）收液恢複對SO2的吸收能力（lì），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）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧（yǎng）化（huà）後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝（yì）特點

與石灰（huī）石（shí）或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優點：

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

2、吸收（shōu）劑（jì）的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免（miǎn）了塔內堵（dǔ）塞（sāi）和磨損，提高（gāo）了運行（háng）的可靠性，降低了（le）操作費用；

3、鈉基吸收液吸（xī）收SO2速度快，故可（kě）用較小的液氣比，達到較高（gāo）的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管（guǎn）路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收設備內飽（bǎo）和結晶，並形（xíng）成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫（tuō）硫渣亞硫酸鈣在循（xún）環（huán）池內經充分沉澱（diàn）後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸（suān）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（suǒ）需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持（chí）液量（脫硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單（dān）追求單一的效率，而是求得效率與穩（wěn）定操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的平衡；工（gōng）藝上（shàng）進行優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較好的控（kòng）製Ca2+進（jìn）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。