西寧鋼廠燒結煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫（tuō）硫工藝

鈉鈣（gài）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工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用高（gāo）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（xī）收後的脫硫液在（zài）再生池（chí）內利用廉價的石灰進行再（zài）生，從而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石（shí）灰法的塔內易（yì）結（jié）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（yān）氣（qì）進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統（tǒng），經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分（fèn）混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係（xì）統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴（dī），煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上（shàng）的二（èr）氧化硫。噴（pēn）霧係（xì）統的合理選型及科學布置，使（shǐ）該（gāi）霧化區（qū）形成無死角、重疊少的（de）霧狀液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）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，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質（zhì）量增大，落入脫硫除塵（chén）塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫（liú）除塵（chén）塔底部流入反應池與石灰（huī）漿液進（jìn）行再生反應，反應後的漿液流入沉澱（diàn）池進行沉澱再生，再生後的上清液（yè）（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充（chōng）一定量的堿（jiǎn）液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產（chǎn）生強大的離心力，將煙氣（qì）中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理

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

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主（zhǔ）要（yào）反應式（shì），pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚（shèn）至酸性（xìng）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（zài）石灰（huī）漿液（石灰達（dá）到飽和（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續（xù）跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下（xià）來（lái），從而（ér）使[Na+]得（dé）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（shǐ）堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以（yǐ）根據自己的需要，采用不同的方法對副產品（pǐn）進行處理。

工藝（yì）特點

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

1、用鈉堿脫硫，循（xún）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（wú）腐蝕與堵塞現象，便於（yú）設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔（tǎ）外，這樣避免了塔（tǎ）內堵塞和磨損，提高（gāo）了運（yùn）行的可靠性，降低了操作費用（yòng）；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可用較小的液氣比，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，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問（wèn）題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並形成（chéng）晶核（hé），逐漸晶體（tǐ）擴（kuò）大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物（wù）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（tǎ）體的脫硫（liú）吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在塔內形成結（jié）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（liú）液進行再生。

在塔盤（pán）空隙較小的部位增加一定（dìng）的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此（cǐ）處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行優化，實現真（zhēn）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，減少結垢堵塞。