牡丹江鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫（tuō）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藝，它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽易溶（róng）於水，在脫硫（liú）除（chú）塵（chén）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灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用（yòng）。

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

工藝流程（chéng）介（jiè）紹

鍋（guō）爐產生的（de）煙氣（qì）首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙（yān）氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵（chén）塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣（qì）進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與（yǔ）脫（tuō）硫劑（jì）混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充（chōng）分混合；在（zài）吸收旋流板上下設置二層霧化係統（tǒng），在該區段空間充滿著由霧化器噴（pēn）出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與（yǔ）吸收（shōu）堿液再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧（wù）係統的合理（lǐ）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（huà）區段（duàn），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（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行（háng）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。

在二層霧化噴（pēn）淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜（mó）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塔底（dǐ）部流（liú）入（rù）反應池與（yǔ）石灰漿（jiāng）液進行（háng）再生反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉澱再生，再生後的上（shàng）清液（yè）（鈉堿（jiǎn））溢流入清液（yè）池，在清液池內（nèi）適當補充一定量的堿液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋（lín）係統中。

經脫硫後的煙氣（qì）通過塔頂旋流板（bǎn）除霧器時，利用其導向作用產生強（qiáng）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。潔淨煙氣終（zhōng）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（fāng）法。其（qí）基本化學原理可（kě）分脫硫過程和再生（shēng）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)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低（dī）到（dào）中性甚（shèn）至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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（jiāng）液（石灰（huī）達到飽和狀況（kuàng））中，中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石（shí）灰反應從（cóng）而釋放（fàng）出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續跟（gēn）石灰反（fǎn）應，反應（yīng）生成的亞硫酸鈣以半水化合物形（xíng）式慢慢（màn）沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力，循（xún）環使用。

由於氧化副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫除塵副產（chǎn）物為亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用（yòng）不（bú）同的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比（bǐ），雙堿法原（yuán）則上（shàng）有以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循環過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象（xiàng），便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的（de）沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提（tí）高了運（yùn）行的可靠性，降低了操作費（fèi）用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液（yè）氣比，達（dá）到較（jiào）高（gāo）的脫硫效率，一般（bān）在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶（jīng）相結（jié）垢；即沉澱物在（zài）管路及吸收設備（bèi）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（jiǎn）進行循環吸（xī）收，為清潔吸（xī）收，吸收（shōu）產物均溶（róng）於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶（róng）解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在（zài）塔內形成結晶、結垢。運行（háng）過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及（jí）時利用脫硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（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（chōng）刷磨損的平衡；工藝上進（jìn）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（jiǎn）少結垢堵塞（sāi）。