蘭州鋼廠燒結煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫（liú）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、鈉堿法運行費用高的缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）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灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該（gāi）工藝（yì）綜合石灰（huī）法與鈉堿（jiǎn）法的特點，既解決了石（shí）灰法的塔內易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫（liú）除（chú）塵塔內（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除（chú）塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統（tǒng），經過降（jiàng）溫後的煙氣進（jìn）入（rù）脫硫除（chú）塵塔。在脫硫除（chú）塵（chén）塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋（lín）漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充（chōng）分混合；在吸（xī）收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴（dī），煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除（chú）80%以上（shàng）的二氧化（huà）硫。噴霧係統的（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段（duàn），煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與（yǔ）霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與吸收液進行反應（yīng），從而被脫除，同時殘（cán）留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底部。

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，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流（liú）入反應池（chí）與石灰漿（jiāng）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）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的堿（jiǎn）液後（hòu）經循環（huán）泵（bèng）再次送入（rù）噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流（liú）板除霧器時，利用其導向作用（yòng）產生強（qiáng）大的離心（xīn）力，將（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

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)    式為主要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低到（dào）中性甚至（zhì）酸性時（shí）（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）生過（guò）程

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

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

在石（shí）灰漿液（石灰達到（dào）飽和狀（zhuàng）況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循（xún）環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或（huò）硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方（fāng）法對副產品進行處（chù）理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上（shàng）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象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉（chén）澱發（fā）生在塔外，這（zhè）樣避免了塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般（bān）在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一（yī）體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉（chén）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，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環（huán）吸（xī）收，為清潔吸收，吸收產物（wù）均溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池（chí）內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉（nà），不會（huì）在塔內形成結（jié）晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫（tuō）硫液進行再生（shēng）。

在塔盤空隙較小的部位增加（jiā）一定（dìng）的持液量（liàng）（脫硫液（yè）的保有（yǒu）量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內（nèi）操作（zuò）工況的設計上（shàng），不單單追求單一的效率，而是求（qiú）得效率與穩定操（cāo）作的平衡（héng），結垢（gòu）與衝刷磨損的（de）平衡；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（xǐ）裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞。