湘西鍋爐廢氣脫硫塔

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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（gāo）法基（jī）礎上結合鈉堿法發展起來的（de）工藝，它克服了石灰石/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（yú）水，在脫硫除塵塔內部采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利（lì）用廉價的石灰（huī）進行再（zài）生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生（shēng）的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫（liú）除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙（yān）氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合（hé）；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（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上（shàng）的二氧化（huà）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、重疊少（shǎo）的霧狀液體均勻分布的（de）霧化區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣中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（shōu）液進行（háng）反應，從而被脫除（chú），同（tóng）時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔（tǎ）底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方（fāng）設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效（xiào）果（guǒ）。

脫硫除（chú）塵後的液體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入反應（yīng）池（chí）與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後（hòu）的漿（jiāng）液流入沉澱池進行沉澱再生，再生（shēng）後的上清（qīng）液（鈉堿）溢流入清液池，在清（qīng）液（yè）池內適當補充一（yī）定量的堿液後經（jīng）循環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通（tōng）過塔頂（dǐng）旋流板除霧器時，利用（yòng）其（qí）導向（xiàng）作用產生強（qiáng）大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同（tóng）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（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可（kě）分脫硫過程和再生（shēng）過（guò）程：

Ⅰ、脫硫（liú）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（jiǎn）性較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸（suān）性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過程（chéng）

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

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

在（zài）石灰漿液（石灰達到飽和狀況）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（huī）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（zài）生，吸收（shōu）液恢複（fù）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（de）NaSO4難（nán）予（yǔ）再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每（měi）天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物（wù）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（fǎ）對副產品進行處理。

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、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基（jī）本上是[Na+]的水（shuǐ）溶液，在（zài）循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

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

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小（xiǎo）的（de）液氣比，達到較高（gāo）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（dǔ）塞問題

管路結垢主要是晶相（xiàng）結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴（kuò）大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙（shuāng）堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分（fèn）沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）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（bǎo）持所需（xū）的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內（nèi）操作工況的設計上，不單單追求單（dān）一的（de）效率，而是求得（dé）效率與穩定操作的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。