新鄉鋼廠燒結煙氣脫硫

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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（gāo）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（gāo）法容易結垢、鈉堿法運行費用高的（de）缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的（de）脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，從而使得（dé）鈉離（lí）子循（xún）環吸收（shōu）利用。

該工藝綜合石灰法與（yǔ）鈉堿（jiǎn）法的特點，既解決（jué）了石灰法的塔內易結垢的（de）問（wèn）題，同時又具備（bèi）鈉堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝流程介（jiè）紹

鍋爐產生（shēng）的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿（yán）切（qiē）線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入（rù）口處設（shè）置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣（qì）進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混合；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（pēn）出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸（xī）收堿液再次（cì）反（fǎn）應，脫除80%以上的二氧化硫（liú）。噴霧係統的合理選型及（jí）科學（xué）布置，使該霧化區形成無死角、重疊（dié）少的霧狀液體均勻分布的霧化區（qū）段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充（chōng）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，從而被脫除（chú），同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵（chén）塔底部。

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

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫除塵塔底部流入反應池（chí）與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉（chén）澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內適（shì）當補充一定量的堿液後經（jīng）循（xún）環泵再次送入噴淋係統中（zhōng）。

經脫硫後（hòu）的煙氣通過塔頂旋流（liú）板（bǎn）除霧器（qì）時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時（shí）除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理（lǐ）

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿（jiǎn）啟動，鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再（zài）生的方法。其基本化學原理可（kě）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）收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為當堿性降低到（dào）中（zhōng）性甚至酸性時（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（zài）石灰漿液（石灰（huī）達到飽和（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-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複（fù）對SO2的吸（xī）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（jiǎn）（NaOH）的消耗（hào）量有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產（chǎn）物為亞（yà）硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化（huà）後），用戶可以根據自己的需要（yào），采用不同的（de）方法對副產品進行處（chù）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、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無（wú）腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於（yú）設（shè）備（bèi）運行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫（liú）渣的沉澱發生在（zài）塔外，這樣避免（miǎn）了塔（tǎ）內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性，降低（dī）了操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收液吸收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（gāo）石灰的利用率。

結垢堵塞（sāi）問題

管路（lù）結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內（nèi）飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙（shuāng）堿法采用易溶性的鈉堿（jiǎn）進行循環吸收，為（wéi）清潔吸收，吸收（shōu）產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過（guò）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。

在塔盤空隙較小的部位增加（jiā）一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地（dì）增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的（de）作用；在塔內操作工況的設計上，不單（dān）單追求單（dān）一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工（gōng）藝（yì）上進行優化（huà），實現（xiàn）真正的雙堿法工藝，較好的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避（bì）免結垢。塔頂（dǐng）設置（zhì）高壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。