銅川鋼廠燒結煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

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法發展（zhǎn）起來的工藝，它克服了石（shí）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，在脫硫除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收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（lí）子循環吸收利用。

該工藝綜（zōng）合（hé）石灰法與鈉堿（jiǎn）法的特點，既解決了石灰法的塔內易（yì）結垢的（de）問（wèn）題（tí），同時（shí）又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工（gōng）藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正（zhèng）壓沿切線送入旋（xuán）流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中（zhōng）下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而上與（yǔ）噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設（shè）置二層霧化係（xì）統，在該區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴出（chū）的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿（jiǎn）液再次（cì）反應，脫除80%以上（shàng）的二（èr）氧化硫。噴霧係（xì）統的合理選型（xíng）及科學布（bù）置，使該霧化區（qū）形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布（bù）的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行（háng），煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫（tuō）除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二層霧化（huà）噴（pēn）淋層上方設置一層除塵旋流板（bǎn）及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果（guǒ）。

脫（tuō）硫除塵後的液（yè）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，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池，在清（qīng）液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板除霧（wù）器時，利用其導（dǎo）向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用（yòng）純堿啟（qǐ）動，鈉（nà）鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和（hé）再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式（shì）；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當（dāng）堿性降低到中（zhōng）性甚至酸性時（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)

在石灰漿（jiāng）液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

由於氧化副（fù）反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）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（chú）塵副產（chǎn）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（háng）處理。

工藝特點

與石灰石（shí）或石（shí）灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上（shàng）有以下優點：

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

2、吸（xī）收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉（chén）澱發生在塔外（wài），這樣避（bì）免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用較小的液氣比，達到（dào）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，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

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（hé）結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行（háng）循環（huán）吸（xī）收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在（zài）循環池內經充分沉澱後，進入塔體的（de）脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃度與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持（chí）液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識（shí）地增加此（cǐ）處的氣速，以加（jiā）大自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設計上，不單（dān）單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；工藝上（shàng）進行（háng）優化（huà），實（shí）現真正的雙堿法工藝（yì），較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗（xǐ）裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。