台州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫（liú）工藝（yì）（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石（shí）/石膏（gāo）法容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運行（háng）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，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價（jià）的石灰進行再生，從而使得（dé）鈉離子循環吸收（shōu）利用。

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（nèi）易（yì）結垢的問題，同時又具（jù）備鈉堿法吸收效率（lǜ）高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿（yán）切線（xiàn）送入旋流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設（shè）置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置（zhì）了予降溫脫硫係統（tǒng），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（xiān）設置一層吸（xī）收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板（bǎn）上下設置二層霧化係統，在該區段空間充（chōng）滿著由霧化器噴出的粒徑為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%以上的二氧化硫。噴霧係統的合（hé）理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的（de）霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化區中穿行（háng），煙氣（qì）中SO2有了（le）充足的（de）機會與（yǔ）脫硫液接觸，並（bìng）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（yān）塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二層霧化噴淋層（céng）上方設置一層（céng）除（chú）塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，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（jiāng）液進（jìn）行再生反應，反應（yīng）後的漿液（yè）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（qīng）液（yè）池，在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統（tǒng）中。

經脫硫後（hòu）的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用（yòng）其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時（shí）除塵（chén）除（chú）霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的方法。其（qí）基本化（huà）學原理可分脫硫（liú）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（xī）收啟（qǐ）動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）程

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

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

在石灰漿液（yè）（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋（shì）放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟（gēn）石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣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）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天（tiān）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（kě）以根據自（zì）己的需要，采用不同的方法（fǎ）對副產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工藝相（xiàng）比（bǐ），雙堿法原則上有以下優點：

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

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉（chén）澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔（tǎ）內（nèi）堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰的利（lì）用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在（zài）管路及吸收（shōu）設備內飽和（hé）結晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為（wéi）清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水（shuǐ）。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣（gài）在循環池內經充分（fèn）沉澱後，進入（rù）塔體的（de）脫硫吸收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸（xī）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（jié）晶、結垢（gòu）。運行過（guò）程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進（jìn）行再生。

在塔（tǎ）盤空隙較小的部位增加（jiā）一（yī）定（dìng）的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在（zài）塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的（de）效率，而（ér）是求得效（xiào）率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝（yì）上進行優化，實現真正（zhèng）的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃（nóng）度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高（gāo）壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。