延安鋼廠燒結煙氣脫（tuō）硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙（shuāng）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（fā）展（zhǎn）起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法（fǎ）容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的（de）煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部（bù）），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係（xì）統，經過降溫後的煙氣進入（rù）脫硫（liú）除塵（chén）塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二（èr）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（wù）化液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧係（xì）統的合理選型及科學布置，使該（gāi）霧化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應（yīng），從而被脫除，同（tóng）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（zhì）一層除（chú）塵旋（xuán）流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫（liú）除塵塔底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池進行沉澱再（zài）生，再生（shēng）後的上清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池（chí），在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環（huán）泵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（qì）時，利用其導向（xiàng）作（zuò）用產生強（qiáng）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（qì）終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方（fāng）法。其基本化（huà）學（xué）原理可分脫硫過（guò）程和再生過（guò）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（xī）收啟動反應（yīng）式；

(2)    式為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為當堿（jiǎn）性降（jiàng）低到（dào）中性（xìng）甚（shèn）至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）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（dào）飽（bǎo）和狀況）中（zhōng），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（yòu）繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）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的吸收能（néng）力，循環（huán）使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補（bǔ）充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根（gēn）據自己的需要，采（cǎi）用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與（yǔ）石灰石或（huò）石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則（zé）上有以（yǐ）下優點：

1、用（yòng）鈉堿（jiǎn）脫硫，循環水基本（běn）上是[Na+]的（de）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（bèi）運行與保養；

2、吸收（shōu）劑的再生和脫硫渣的（de）沉（chén）澱發生在塔（tǎ）外，這樣避免了（le）塔內堵塞和（hé）磨（mó）損，提高了運（yùn）行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收液吸收（shōu）SO2速度快，故可（kě）用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫（tuō）硫效（xiào）率，一般在90%以上；

4、對脫硫（liú）除塵一體化技術而言（yán），可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉（nà）堿進行循（xún）環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內經充分沉（chén）澱後，進（jìn）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（róng）解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶、結垢。運行過（guò）程關鍵在（zài）於（yú）保持所需的鈉（nà）離子濃度與及時利用（yòng）脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有量）。有意識地（dì）增加此處的氣（qì）速，以（yǐ）加（jiā）大自清洗的（de）作（zuò）用；在塔內操作（zuò）工況的（de）設計上，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得（dé）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，實現真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進（jìn）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。