內蒙古電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運（yùn）行費用（yòng）高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易溶於水，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廉（lián）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，既解決了石灰法的塔內易（yì）結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹（shào）

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）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（wēn）脫硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進（jìn）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--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而上與噴淋漿（jiāng）液逆流（liú）接（jiē）觸，兩者充分混（hún）合（hé）；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區段（duàn）空間（jiān）充滿著由霧（wù）化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選（xuǎn）型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧（wù）狀液體均勻（yún）分布的霧化區（qū）段，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，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方（fāng）設置一（yī）層除塵旋流板及水膜溢流（liú）槽，用以提（tí）升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後（hòu）的漿液流入沉澱池進（jìn）行（háng）沉澱（diàn）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）定量的堿液後經循環泵再（zài）次送（sòng）入噴淋（lín）係（xì）統中。

經脫硫後的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（fèn）離出來（lái），達到同時除塵除（chú）霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放（fàng）。

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（xué）原理可分脫硫過程和再（zài）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（yīng）式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）降低到中性甚至（zhì）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（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢（màn）沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副（fù）反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的NaSO4難予再生（shēng），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（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據（jù）自己（jǐ）的需要，采用（yòng）不同的方法對副產品（pǐn）進行處理。

工藝特點

與石灰石或（huò）石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無（wú）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（tuō）硫渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這（zhè）樣避（bì）免了塔（tǎ）內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收液吸（xī）收SO2速度快，故（gù）可（kě）用較小的液氣比，達到（dào）較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對（duì）脫硫除塵一體化（huà）技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問（wèn）題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉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（jiǎn）進行循（xún）環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在（zài）循環池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫（tuō）硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會（huì）在塔（tǎ）內形（xíng）成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及（jí）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（jiā）一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗（xǐ）的作（zuò）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（lǜ）與穩定操作的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上（shàng）進行優化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的（de）控製Ca2+進塔濃度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞（sāi）。