宜昌鍋爐廢氣脫硫塔

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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（zài）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（yì）結垢、鈉（nà）堿法運行費用高的缺（quē）點。它利（lì）用鈉鹽易溶於（yú）水，在脫硫除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的（de）脫硫液（yè）在再生池內利用廉價（jià）的石灰進行再生，從而使得鈉離子（zǐ）循環吸（xī）收（shōu）利用。

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

工藝流程介（jiè）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（chú）塵塔內（煙氣（qì）進口（kǒu）設置（zhì）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（xì）統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋（xuán）流板--煙（yān）氣與脫硫劑混合（hé）反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流（liú）板上下設置二（èr）層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的（de）粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫（liú）。噴霧（wù）係統的合（hé）理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段（duàn），煙氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸收（shōu）液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙（yān）塵（chén）被帶上（shàng）“水珠”，質（zhì）量增大，落（luò）入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流（liú）槽，用以提升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後的（de）液體由脫硫（liú）除（chú）塵塔（tǎ）底（dǐ）部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反應，反（fǎn）應後的漿液流（liú）入沉澱池（chí）進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池（chí），在清液池（chí）內（nèi）適當補充一定量的堿液（yè）後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時，利用其導（dǎo）向作用產生強大（dà）的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標（biāo）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（shí）灰再生的方法。其基本化學原理（lǐ）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)    式為吸收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當（dāng）堿（jiǎn）性（xìng）降低到中性甚至（zhì）酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）過（guò）程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿液（yè）（石灰達（dá）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-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合（hé）物形式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液（yè）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難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為（wéi）亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采用不同（tóng）的方法對副產品（pǐn）進行處理（lǐ）。

工藝（yì）特點

與（yǔ）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（shuǐ）溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管（guǎn）道、設備均無腐（fǔ）蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫（liú）渣（zhā）的沉澱發生在塔外，這樣避免了（le）塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費（fèi）用；

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速（sù）度快，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，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

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

鈉鈣雙堿法采用易溶性的（de）鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸（xī）收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循（xún）環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫（liú）酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關（guān）鍵在於（yú）保持所需的鈉離子濃度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫（liú）液（yè）進行再（zài）生。

在塔盤空（kōng）隙（xì）較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增（zēng）加此（cǐ）處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計（jì）上，不單單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿（jiǎn）法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。