上海鍋爐廢氣脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫硫（liú）工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在石灰（huī）石/石膏法基（jī）礎（chǔ）上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石（shí）灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用（yòng）鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸（xī）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（shǐ）得（dé）鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合（hé）石灰法與鈉堿法的特點，既解決（jué）了石灰法的塔內易結垢的問題，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（shǒu）先（xiān）由引風（fēng）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）除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入（rù）口處設（shè）置了予降溫脫硫係統，經過降溫後（hòu）的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空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（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧係（xì）統的（de）合理選（xuǎn）型及科學布置，使該霧化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間（jiān）內在（zài）霧化區中穿（chuān）行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫硫液（yè）接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵（chén）被帶上（shàng）“水珠”，質量（liàng）增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

在（zài）二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除（chú）塵效果。

脫硫（liú）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（yīng）後的漿（jiāng）液流入沉澱池進行（háng）沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池（chí），在清（qīng）液池內適當補充一定量的堿液（yè）後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用（yòng）其導（dǎo）向作（zuò）用（yòng）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（zhōng）達標排放。

工（gōng）藝（yì）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（qí）基本化（huà）學原理（lǐ）可分脫硫過程和再生過程：

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)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性降低到（dào）中性（xìng）甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰（huī）漿液（石（shí）灰達到飽和狀況（kuàng））中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得（dé）到再生，吸（xī）收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有（yǒu）所增加，需每天補充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），用戶可以根據自己（jǐ）的（de）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脫硫工藝相比，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（xún）環過程中對水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便於設備（bèi）運行與保養；

2、吸收劑的再（zài）生和（hé）脫硫渣的沉澱發生（shēng）在（zài）塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操（cāo）作（zuò）費用（yòng）；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

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（chéng）晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性（xìng）的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循環池（chí）內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要為鈉鹽，在（zài）塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢（gòu）。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劑（jì）對脫硫液進（jìn）行再生（shēng）。

在塔盤空隙較小（xiǎo）的部（bù）位增加一定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增加此（cǐ）處的氣（qì）速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效（xiào）率與（yǔ）穩定操作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃（nóng）度，避免結垢。塔頂設（shè）置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。