忻州鋼廠燒結煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服了（le）石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸（xī）收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生（shēng），從而使得鈉離（lí）子循環吸收利用（yòng）。

該工藝綜合石灰（huī）法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備（bèi）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（xiān）由引風機正壓沿切線送入（rù）旋（xuán）流板脫硫除塵（chén）塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的（de）入口處設置了予（yǔ）降溫脫（tuō）硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣（qì）由下（xià）而上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者（zhě）充（chōng）分混合；在吸（xī）收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及（jí）科學布置，使（shǐ）該霧化區形（xíng）成（chéng）無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分（fèn）布（bù）的（de）霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區（qū）中穿行，煙氣中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（bèi）脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫（liú）除塵塔底（dǐ）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（diàn）池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補（bǔ）充一定量的堿液後經循環泵再（zài）次送入（rù）噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除（chú）霧器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大的離心力，將（jiāng）煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終（zhōng）達標排（pái）放。

工藝原理

鈉鈣（gài）雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），鈉（nà）鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方（fāng）法。其基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)    式為（wéi）吸收啟動反（fǎn）應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為（wéi）當堿性（xìng）降低到中性甚至酸性時（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)

在石灰漿液（石灰達到飽和狀況）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（shí）灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半（bàn）水化（huà）合物（wù）形式慢慢沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使（shǐ）用。

由於（yú）氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生（shēng），使堿（NaOH）的消耗量（liàng）有所增加，需每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（gài）（氧化後），用戶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（shí）灰石或石灰濕（shī）法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下（xià）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、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行（háng）與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱（diàn）發生在（zài）塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速（sù）度快，故可用較小的液氣（qì）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（gòu）堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管（guǎn）路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生結（jié）晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產物均溶於水。脫（tuō）硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經充（chōng）分沉澱後，進入塔體的脫硫（liú）吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行（háng）過程關鍵在於保持所需的（de）鈉離（lí）子濃度與及時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有意（yì）識地增（zēng）加此處的氣速（sù），以加大自清洗的（de）作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上（shàng）進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結（jié）垢堵塞（sāi）。