揚州鋼廠燒結煙氣脫硫

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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/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石（shí）灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點。它（tā）利用鈉（nà）鹽易溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液（yè）在再生池內利用廉（lián）價的石灰進行再（zài）生（shēng），從而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

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

工（gōng）藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生（shēng）的煙氣（qì）首先由引風機正壓沿切線（xiàn）送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內（nèi）首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣（qì）由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層（céng）霧化係統，在（zài）該區段空（kōng）間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除80%以上的（de）二氧（yǎng）化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的霧（wù）狀液體均（jun1）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（zhōng）SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並（bìng）不斷與霧滴相（xiàng）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（bèi）帶上“水珠（zhū）”，質（zhì）量增大（dà），落入脫硫除塵（chén）塔底部。

在二層霧化噴淋（lín）層上方設置一層除塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再（zài）生反應，反應後的（de）漿液流入（rù）沉（chén）澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池，在（zài）清液池內適當補充一（yī）定量的堿液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通（tōng）過塔頂旋流板除霧器時，利用其（qí）導向作用產（chǎn）生強大的離心力，將（jiāng）煙氣（qì）中的液滴分離出來，達到同時除塵除（chú）霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工藝原理（lǐ）

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

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性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（fǎn）應從（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的（de）[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加（jiā），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（氧（yǎng）化後），用戶可以根據自己的需要（yào），采用不同的方法對副產品進行處理。

工（gōng）藝（yì）特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水（shuǐ）基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便（biàn）於（yú）設備運行與保養；

2、吸收（shōu）劑的再生和脫硫渣的沉（chén）澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行（háng）的可靠性，降低了操作費（fèi）用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度（dù）快，故可用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫硫效率，一般在（zài）90%以上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高（gāo）石灰（huī）的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內（nèi）飽和（hé）結晶（jīng），並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫（liú）吸收液（yè）主要為鈉鹽，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。運行過程（chéng）關鍵在於保持所需（xū）的鈉離（lí）子濃度與（yǔ）及時利（lì）用（yòng）脫硫劑對脫硫液進行再（zài）生（shēng）。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的（de）持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設（shè）計上，不單單追求單一的（de）效率，而（ér）是求得效率與（yǔ）穩（wěn）定操作的平衡，結（jié）垢與（yǔ）衝刷磨損的平（píng）衡（héng）；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工藝（yì），較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避（bì）免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢（gòu）堵塞。