株洲鋼廠（chǎng）燒結煙（yān）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（shì）在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）克服了石灰（huī）石/石膏（gāo）法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除（chú）塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使（shǐ）得鈉離子循（xún）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（huī）法的塔內易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高（gāo）的優點。

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線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（bù）），在脫硫除塵塔的（de）入口處設置了（le）予降溫脫（tuō）硫係統，經過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵（chén）塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層（céng），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層霧化係統，在該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布置，使該（gāi）霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均（jun1）勻（yún）分布的霧化（huà）區段，煙氣較（jiào）長時間內在（zài）霧化區中穿（chuān）行，煙氣中SO2有了（le）充（chōng）足的機會與脫硫（liú）液接觸，並（bìng）不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從（cóng）而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質（zhì）量增（zēng）大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方（fāng）設置一層除塵旋流板及（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

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

經脫（tuō）硫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，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。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)    式為吸收啟動（dòng）反應（yīng）式（shì）；

(2)    式為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿性（xìng）降低到中（zhōng）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（jiāng）液（石灰達到飽和狀況（kuàng））中，中性（兩性（xìng））的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半（bàn）水化合物（wù）形式慢慢沉澱（diàn）下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用。

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

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

工藝（yì）特點

與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（diǎn）：

1、用鈉堿（jiǎn）脫硫，循環（huán）水基本上是[Na+]的水溶液，在循環（huán）過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運（yùn）行（háng）與（yǔ）保養；

2、吸收劑的（de）再（zài）生和（hé）脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提（tí）高了（le）運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收液吸（xī）收SO2速（sù）度快，故可用較小（xiǎo）的液氣比（bǐ），達到較（jiào）高的脫硫效率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫除塵一（yī）體化技術而言，可提高（gāo）石灰的利用率。

結垢堵（dǔ）塞問題

管路結垢主要是（shì）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（jīng）核，逐漸晶（jīng）體擴大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的（de）鈉堿（jiǎn）進行循環吸收，為清潔吸收，吸收（shōu）產物（wù）均溶於水。脫（tuō）硫（liú）渣亞硫酸（suān）鈣在循環池內經（jīng）充分（fèn）沉澱後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與及時利（lì）用脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生（shēng）。

在塔盤空隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫硫（liú）液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的設計（jì）上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求（qiú）得效率與穩定操作的平（píng）衡，結垢與衝（chōng）刷磨損的平衡；工（gōng）藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設（shè）置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。