吉林市鋼廠燒結煙氣脫硫

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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（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費用高的（de）缺點。它利用（yòng）鈉鹽易（yì）溶於（yú）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（nèi）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（zōng）合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內（nèi）易（yì）結（jié）垢的問題（tí），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（jī）正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入口（kǒu）處設置了（le）予降溫脫硫係統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣（qì）由下（xià）而（ér）上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；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（de）粒徑為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（shàng）的二（èr）氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻分（fèn）布的霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機（jī）會與脫（tuō）硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而（ér）被（bèi）脫除，同（tóng）時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠”，質量增大（dà），落（luò）入脫硫除（chú）塵塔（tǎ）底部（bù）。

在二層霧化噴淋層（céng）上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用（yòng）以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔（tǎ）底部流入反應池與石灰漿（jiāng）液進行（háng）再（zài）生反應，反應（yīng）後的（de）漿液流入沉澱池（chí）進行沉澱再生，再（zài）生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清（qīng）液池（chí）內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入（rù）噴淋係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣（qì）通過塔頂旋（xuán）流板除霧器時，利用（yòng）其導向作（zuò）用產生強（qiáng）大的離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝（yì）原理

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

Ⅰ、脫（tuō）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（shì）；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）降低到（dào）中性甚至（zhì）酸性（xìng）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（kuài）跟石灰（huī）反應從（cóng）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水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從（cóng）而使[Na+]得（dé）到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消耗量（liàng）有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副（fù）產物為亞（yà）硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對（duì）副產品進行處（chù）理。

工藝特點

與（yǔ）石灰石或（huò）石灰（huī）濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環（huán）過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象（xiàng），便（biàn）於設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再（zài）生和脫硫渣（zhā）的沉（chén）澱發生在塔外（wài），這樣避免了（le）塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低（dī）了（le）操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度（dù）快，故可（kě）用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫硫效率（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（yòng）率。

結垢堵塞問（wèn）題

管路結垢主要（yào）是晶相結（jié）垢；即沉澱物在管路及吸（xī）收設備內飽和（hé）結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣雙堿法采用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。脫硫渣亞硫酸鈣在（zài）循環池（chí）內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不（bú）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（yǔ）及（jí）時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較（jiào）小的部位增加一定（dìng）的持液量（脫硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以（yǐ）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，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上（shàng）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（bì）免結垢。塔頂設置（zhì）高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗（xǐ），減少結（jié）垢堵塞。