湘西鋼廠燒結煙氣脫硫

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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法發展起來的（de）工藝，它克（kè）服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉（nà）鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池（chí）內利用廉價的石灰（huī）進行（háng）再生，從而使得鈉（nà）離子循環吸（xī）收利用。

該工藝綜（zōng）合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石（shí）灰（huī）法的塔內易結垢的問題（tí），同時又具備（bèi）鈉堿法吸（xī）收效率高的優點。

工藝流（liú）程介（jiè）紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設（shè）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（tuō）硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應層，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（shè）置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸（xī）收堿液再次反（fǎn）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、重疊（dié）少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段（duàn），煙氣較長時間（jiān）內在霧化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，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，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫（liú）除（chú）塵（chén）後的液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（yīng），反（fǎn）應後的漿液流入（rù）沉澱池進行（háng）沉澱再生（shēng），再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在（zài）清液池（chí）內適當補充一定量的（de）堿液後經循環泵再次送入噴淋（lín）係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板（bǎn）除霧器時，利用（yòng）其導向作（zuò）用產（chǎn）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（xī）收（shōu）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（chéng）：

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（shōu）啟動反應式（shì）；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為當堿性降低到中性甚（shèn）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)

在石灰漿液（石灰達到飽和（hé）狀況）中，中性（兩（liǎng）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）應生成（chéng）的亞硫酸鈣以（yǐ）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（de）吸收（shōu）能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增（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（huò）硫酸鈣（氧（yǎng）化後），用戶（hù）可以根據自己的需要，采用不同的方（fāng）法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以（yǐ）下優點：

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

2、吸收劑的再（zài）生和脫硫渣的沉澱發（fā）生（shēng）在塔外，這樣避免了塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運（yùn）行的可靠性，降（jiàng）低了操作費用；

3、鈉（nà）基吸（xī）收液（yè）吸（xī）收SO2速度快，故可用較小（xiǎo）的液氣比，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，可提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管（guǎn）路結垢主要是晶相結（jié）垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收設備（bèi）內飽和結晶，並形（xíng）成晶（jīng）核（hé），逐漸晶體擴大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔（jié）吸收（shōu），吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充（chōng）分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉（zhuǎn）化（huà）成溶解度更大的（de）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濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔（tǎ）盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以（yǐ）加（jiā）大（dà）自（zì）清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的（de）設計上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求得效率（lǜ）與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙（shuāng）堿（jiǎn）法工藝，較（jiào）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（jiǎn）少結垢堵塞。