永州鋼廠燒結煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉堿法發展（zhǎn）起來的（de）工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易（yì）結垢（gòu）、鈉堿法運行（háng）費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水（shuǐ），在（zài）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（nèi）利用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（zōng）合（hé）石灰法與鈉（nà）堿法（fǎ）的特（tè）點，既解決了（le）石灰法的塔內易結垢的問（wèn）題，同時（shí）又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝（yì）流程（chéng）介紹

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塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置（zhì）在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除（chú）塵塔的入口處設（shè）置了予（yǔ）降溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙（yān）氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置一層（céng）吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿液（yè）逆流接觸，兩者充（chōng）分（fèn）混合；在吸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（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選（xuǎn）型及（jí）科學布置，使（shǐ）該霧化區形成無死角、重疊少（shǎo）的（de）霧狀液體均勻分布的（de）霧化區段，煙氣較長時間內在霧（wù）化（huà）區中（zhōng）穿行，煙氣（qì）中SO2有了充足的機（jī）會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷（duàn）與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行反應，從而被（bèi）脫除（chú），同時（shí）殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵（chén）塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔（tǎ）底部流入（rù）反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反應，反應後（hòu）的漿液流（liú）入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內（nèi）適當補（bǔ）充（chōng）一定（dìng）量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入（rù）噴（pēn）淋係統（tǒng）中。

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時（shí）除塵除（chú）霧的效果。潔（jié）淨煙（yān）氣（qì）終達標排放。

工藝（yì）原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣（gài）吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理（lǐ）可分脫硫過程和（hé）再生（shēng）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（yīng）式；

(2)    式為主（zhǔ）要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(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（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成（chéng）的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到（dào）再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循（xún）環使用。

由（yóu）於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生（shēng），使堿（NaOH）的消耗量有所增加，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（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采（cǎi）用不同的方（fāng）法對（duì）副產品進行處理。

工藝特點

與（yǔ）石（shí）灰石或石（shí）灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原（yuán）則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循（xún）環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設（shè）備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外（wài），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速度快，故可用較小的液氣比（bǐ），達（dá）到較高的脫硫效率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技術而言，可提高石（shí）灰的利用率。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞（yà）硫酸（suān）鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉（nà），不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程（chéng）關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃度與（yǔ）及時利用脫（tuō）硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液（yè）的保有量（liàng））。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追（zhuī）求單一的效（xiào）率，而是求得效率（lǜ）與穩定（dìng）操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的（de）平衡；工（gōng）藝上進行優化，實現真正的（de）雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。