阿拉善盟鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉（nà）鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石（shí）膏法容（róng）易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽（yán）易溶於（yú）水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫（liú）液（yè）在再（zài）生池內利用廉價（jià）的石灰進行（háng）再生，從而使得（dé）鈉離（lí）子循環吸收利（lì）用。

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

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機（jī）正壓（yā）沿切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙（yān）氣進口設置在脫硫（liú）除塵（chén）塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫（tuō）硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵（chén）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（yān）氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸（xī）收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在（zài）該區段空間充滿著由霧化（huà）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（yǐ）上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的（de）合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻分布的霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣（qì）中（zhōng）SO2有了充足的機會（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落（luò）入脫硫除塵塔底部。

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

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

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板（bǎn）除霧器時，利用其導向作用（yòng）產生強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴（dī）分（fèn）離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方法。其基本化學原理可分脫（tuō）硫過程和再（zài）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(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（zài）石灰漿液（石灰達到飽和（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋（shì）放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反（fǎn）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（tiān）補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化（huà）後），用戶可以根據自己的需要（yào），采（cǎi）用不同的方法對副產品進行處理。

工藝（yì）特（tè）點（diǎn）

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有（yǒu）以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備（bèi）運行（háng）與保養；

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

3、鈉基吸收液（yè）吸收（shōu）SO2速度快，故可（kě）用（yòng）較小的液氣比，達到較高的（de）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（huī）的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是（shì）晶相結垢；即沉澱（diàn）物（wù）在管（guǎn）路及吸收設備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

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。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體（tǐ）的（de）脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大（dà）的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在塔內形（xíng）成結晶、結垢。運行過程（chéng）關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持（chí）液量（liàng）（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的（de）氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單（dān）一的效率，而是求得效率與穩定操作的（de）平衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進行優（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗，減少（shǎo）結垢（gòu）堵塞。