隨州鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工藝（yì），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鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在（zài）再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利（lì）用。

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

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置（zhì）在脫（tuō）硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）的入口（kǒu）處設置了予降（jiàng）溫脫硫（liú）係統，經過降溫後的（de）煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收旋（xuán）流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而上與（yǔ）噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混（hún）合；在（zài）吸（xī）收旋流板上下設（shè）置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器（qì）噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少（shǎo）的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有（yǒu）了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部（bù）。

在二層霧化噴（pēn）淋層（céng）上方設置（zhì）一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽（cáo），用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體（tǐ）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（fǎn）應後（hòu）的漿液（yè）流入沉（chén）澱池進行沉澱（diàn）再生，再（zài）生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清（qīng）液池，在（zài）清液池內適當補充一定量的堿（jiǎn）液後經循環泵（bèng）再次（cì）送入（rù）噴淋（lín）係（xì）統中。

經脫硫後的煙氣通過塔（tǎ）頂（dǐng）旋流板除（chú）霧器時，利用其導向作用產生（shēng）強大（dà）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（biāo）排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過（guò）程：

Ⅰ、脫（tuō）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（gāo）時（shí））

(3)    式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（shí）灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰（huī）反（fǎn）應（yīng）從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸（xī）收液恢（huī）複對SO2的吸（xī）收能（néng）力，循環使用。

由於氧化（huà）副反應（yīng）（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（liú）酸鈣（氧（yǎng）化後（hòu）），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用不同的方法對（duì）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，雙堿法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿（jiǎn）脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便（biàn）於設備運行與保養；

2、吸收（shōu）劑的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低（dī）了操作費（fèi）用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效（xiào）率，一般（bān）在（zài）90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的（de）利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收設備內（nèi）飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫（tuō）硫（liú）吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過（guò）程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用（yòng）脫硫劑對（duì）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（yè）的（de）保有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用（yòng）；在塔內操作工（gōng）況的設計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求（qiú）得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡（héng）；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。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞（sāi）。