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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法（fǎ）容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的（de）缺點。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石（shí）灰（huī）進行再生（shēng），從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工（gōng）藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的（de）問題，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）正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣（qì）進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層（céng），煙氣由下而（ér）上與（yǔ）噴淋漿液逆（nì）流接觸（chù），兩者充分混（hún）合；在吸收旋流板上下設置二層（céng）霧（wù）化係統，在（zài）該區段（duàn）空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴（dī），煙（yān）氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧係統（tǒng）的合理選型及科學布置，使該霧化區形（xíng）成（chéng）無死角、重（chóng）疊少的霧（wù）狀液（yè）體（tǐ）均勻（yún）分布的霧化區段，煙氣較長時間內（nèi）在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機（jī）會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸（xī）收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質（zhì）量增大，落入（rù）脫硫除塵（chén）塔底部（bù）。

在二層霧化噴淋（lín）層上方設置一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入（rù）反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱（diàn）再生，再生（shēng）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（yè）後（hòu）經循環（huán）泵再次送入噴淋係統（tǒng）中。

經脫硫後的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，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來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝（yì）原（yuán）理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉（nà）鈣（gài）吸（xī）收SO2、石灰再生的方法。其（qí）基本化學（xué）原理可（kě）分脫（tuō）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(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很快跟石灰反應從而（ér）釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收（shōu）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（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（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（zì）己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法（fǎ）脫硫工（gōng）藝相比，雙堿法原則上（shàng）有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備均無腐蝕與堵（dǔ）塞（sāi）現象，便於設備運行與保養；

2、吸收（shōu）劑的再生和（hé）脫硫渣的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨（mó）損（sǔn），提高了運行的可靠性，降（jiàng）低了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫（tuō）硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技（jì）術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即（jí）沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產（chǎn）生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物（wù）均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫（tuō）硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在塔內（nèi）形成結晶（jīng）、結垢。運行過程（chéng）關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持（chí）液量（脫硫（liú）液的保有量）。有意識地增加此處的氣（qì）速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況（kuàng）的（de）設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與（yǔ）穩定操作的（de）平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；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）裝置，定（dìng）期衝洗，減少結垢堵塞。