內蒙古電廠大型脫硫塔

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水（shuǐ），在脫（tuō）硫除（chú）塵塔內部采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的（de）石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解（jiě）決了石灰法的塔內易結垢（gòu）的問（wèn）題，同時又具備鈉堿法吸收（shōu）效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣（qì）首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）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（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設（shè）置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸（chù），兩者充分混合；在吸（xī）收（shōu）旋流板（bǎn）上（shàng）下設置二層霧化係統，在該區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴出的粒徑為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（liú）。噴霧係（xì）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（shǎo）的霧狀（zhuàng）液體均（jun1）勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣（qì）中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中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，落入脫硫除塵（chén）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（yè）體由脫硫除塵塔底部（bù）流入反應池與石灰漿液進行（háng）再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱（diàn）池進行沉（chén）澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的（de）堿液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統中（zhōng）。

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（dà）的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）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（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉（nà）鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的（de）方法。其基本化學原理可分脫硫過（guò）程和再生過程（chéng）：

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（qǐ）動反應式；

(2)    式為主要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（shí）（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（kuàng））中，中（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續（xù）跟石灰反應，反（fǎn）應（yīng）生成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收（shōu）能力，循環使用。

由於氧化副（fù）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，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝（yì）特點

與石灰石或（huò）石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循（xún）環過（guò）程中對水（shuǐ）泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備（bèi）運行與保養；

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

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

4、對脫硫除塵一（yī）體化技（jì）術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設（shè）備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶（jīng）堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性（xìng）的鈉堿（jiǎn）進（jìn）行循（xún）環吸收，為清潔吸收，吸（xī）收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經充分（fèn）沉澱（diàn）後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內吸收SO2後（hòu），轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、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（liú）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液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣（qì）速（sù），以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的（de）設（shè）計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求得（dé）效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行優化，實現真正（zhèng）的雙堿法工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗（xǐ）裝置，定期衝洗，減少結垢（gòu）堵塞。