南通電廠大型脫硫塔

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鈉（nà）鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫（liú）工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰（huī）石（shí）/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉（nà）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（chí）內利用廉價（jià）的石灰進行再生，從（cóng）而使得（dé）鈉離（lí）子循環吸收利用。

該工（gōng）藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了（le）石灰（huī）法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工（gōng）藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設（shè）置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫（tuō）硫除塵（chén）塔（tǎ）。在脫硫除塵塔（tǎ）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漿液逆流接觸，兩者充分混（hún）合；在吸收旋流板上下（xià）設置二層（céng）霧（wù）化係統，在該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長（zhǎng）時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有（yǒu）了充（chōng）足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）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（zēng）大（dà），落入脫硫除塵塔底部（bù）。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體（tǐ）由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿（jiāng）液進行（háng）再生反（fǎn）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（yān）氣通過塔頂旋流板（bǎn）除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙（yān）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（de）方法。其基本化學原理可分脫硫（liú）過程和（hé）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（xī）收啟（qǐ）動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式（shì）為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）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）跟石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又（yòu）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（chén）澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由（yóu）於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的（de）需要（yào），采用不（bú）同的（de）方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有（yǒu）以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上（shàng）是[Na+]的水溶（róng）液，在循環（huán）過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和（hé）磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）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，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技（jì）術而言，可提高石灰的（de）利用率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主要（yào）是晶（jīng）相結垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙（shuāng）堿法采用（yòng）易溶（róng）性的鈉堿進行循環（huán）吸（xī）收，為清潔吸（xī）收，吸收產物均（jun1）溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內（nèi）經充分沉澱（diàn）後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化（huà）成溶解度更大（dà）的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關（guān）鍵在於保持（chí）所需的鈉離子濃度與及時（shí）利（lì）用脫硫劑（jì）對脫硫液（yè）進（jìn）行再生（shēng）。

在塔盤空（kōng）隙較小的（de）部（bù）位（wèi）增加一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處（chù）的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的（de）設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求（qiú）得（dé）效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝（yì）上進行優化，實（shí）現真正的（de）雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避（bì）免結（jié）垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。