山西雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發（fā）展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿（jiǎn）吸（xī）收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池內利用廉價的石（shí）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（jì）解決了石灰法的塔內易結垢的問（wèn）題，同時又具備鈉堿法吸收效率高（gāo）的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由（yóu）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除塵塔中下部），在脫硫除（chú）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（qì）進入脫硫（liú）除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層（céng）吸收旋流板--煙氣與脫硫劑（jì）混合反應層，煙氣（qì）由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上（shàng）下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的（de）粒徑為100～300μｍ的（de）霧化液滴，煙氣中SO2與（yǔ）吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的合理選型及科學布置（zhì），使該霧（wù）化區形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧（wù）化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收（shōu）液進行反應，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生（shēng），再生後的（de）上清液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池，在清（qīng）液池內適當補（bǔ）充一定量的堿液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔（tǎ）頂旋流板（bǎn）除霧（wù）器時，利用其導向（xiàng）作用產生強（qiáng）大（dà）的（de）離（lí）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（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的（de）方法。其基本化學（xué）原理可（kě）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（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低到中性（xìng）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）中（zhōng），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-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應（yīng）生成的亞硫酸鈣（gài）以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）產的NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的（de）消耗量有所增（zēng）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（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特（tè）點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水基本上是[Na+]的（de）水溶液（yè），在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象（xiàng），便於設備運（yùn）行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高（gāo）了運行的可（kě）靠性，降低了操作費用（yòng）；

3、鈉基吸收（shōu）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；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰的（de）利用率（lǜ）。

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（jí）吸（xī）收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物（wù）均溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔（tǎ）體的脫硫吸收液（yè）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（nà），不會在（zài）塔內（nèi）形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃（nóng）度與及時利用脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生。

在塔（tǎ）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（de）氣（qì）速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況（kuàng）的設計上，不單單追求（qiú）單一（yī）的效率，而是求得效率與穩定（dìng）操作的平衡，結垢與（yǔ）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（jiào）好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃（nóng）度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。