株洲鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣（gài）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（chǔ）上結合鈉堿法發（fā）展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易（yì）結垢（gòu）、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點（diǎn）。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廉價的石灰進行再（zài）生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法（fǎ）與鈉堿法的特點，既解（jiě）決了石（shí）灰法（fǎ）的塔（tǎ）內易結垢的問題，同時又具備鈉（nà）堿法吸收效率高的（de）優點。

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙（yān）氣進口設置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統，經過降溫後（hòu）的煙氣（qì）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--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸（chù），兩者充分混合（hé）；在吸（xī）收旋流板上下（xià）設置二層霧化係統，在該區段空（kōng）間充（chōng）滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴（dī），煙氣中SO2與吸收堿（jiǎn）液（yè）再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴（pēn）霧（wù）係統的合理選型及（jí）科學布置（zhì），使該霧化區形成無（wú）死角、重疊少的霧（wù）狀液體均勻分布（bù）的霧化（huà）區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有了充足的機會（huì）與脫硫液接觸，並（bìng）不斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從（cóng）而被脫除，同時（shí）殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔底部流（liú）入反應池與石灰（huī）漿液進行再生反應，反應後的漿液流（liú）入沉澱（diàn）池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在清液池內適當補充一定量的（de）堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣（qì）通過塔頂旋（xuán）流板除霧（wù）器（qì）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，達到同時除（chú）塵除霧的效果。潔（jié）淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝原（yuán）理（lǐ）

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方法。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)    式為吸（xī）收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為當堿性降低到（dào）中（zhōng）性甚至酸性時（shí）（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（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續（xù）跟石灰反應，反應生成的（de）亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

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

脫硫除塵副產物為（wéi）亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以根據（jù）自己的需要（yào），采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

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

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水（shuǐ）基本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備均無腐（fǔ）蝕與堵塞（sāi）現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞（sāi）和（hé）磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在（zài）90%以（yǐ）上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技術（shù）而言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收設（shè）備內飽和結晶，並形成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為（wéi）清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化（huà）成（chéng）溶（róng）解度更大的（de）亞（yà）硫酸（suān）氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結（jié）垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時（shí）利用（yòng）脫硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加（jiā）一定的持液量（脫（tuō）硫液的（de）保有量）。有意（yì）識地增（zēng）加此處的（de）氣速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作（zuò）工況（kuàng）的設計（jì）上，不（bú）單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作（zuò）的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優（yōu）化，實現真（zhēn）正的雙堿（jiǎn）法工藝（yì），較好的控製Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。