長治電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石（shí）膏法基（jī）礎上結合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石（shí）膏法容易結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的（de）缺點。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（tuō）硫液在再生池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使（shǐ）得鈉離子循環吸收利用（yòng）。

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

工（gōng）藝流程介紹

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（chú）塵塔（tǎ）內（nèi）（煙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，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層（céng）吸收旋（xuán）流板--煙氣（qì）與脫硫（liú）劑混（hún）合反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴（pēn）淋漿液（yè）逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區（qū）段空間充滿著由霧化器噴出的（de）粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在（zài）霧化（huà）區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機（jī）會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方（fāng）設（shè）置一層除塵旋流板及水膜溢（yì）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石灰（huī）漿液進行再（zài）生反應，反應後（hòu）的漿液流入沉澱（diàn）池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時（shí），利用其導向作（zuò）用產生強大的離心（xīn）力，將煙氣中的（de）液（yè）滴（dī）分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙（yān）氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本（běn）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)    式為吸收啟動反應式（shì）；

(2)    式為主要反應式，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（dá）到飽和狀（zhuàng）況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋放出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應（yīng），反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

由於氧化（huà）副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難予再生，使（shǐ）堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧（yǎng）化後），用戶可以根據自己的需要，采用（yòng）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（yì）相比，雙堿法原則上有以（yǐ）下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是（shì）[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與（yǔ）堵塞現象，便（biàn）於設備運（yùn）行與保養；

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，提高了運（yùn）行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速（sù）度快（kuài），故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在（zài）90%以上；

4、對脫硫除（chú）塵一體化技術而言（yán），可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及（jí）吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結（jié）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（chǎn）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）的脫硫（liú）吸收液（yè）主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉（zhuǎn）化（huà）成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結（jié）晶、結垢。運（yùn）行過程關鍵在於保持所（suǒ）需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑對脫（tuō）硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的（de）部（bù）位增加一定（dìng）的持（chí）液量（liàng）（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣速，以加（jiā）大（dà）自清洗的作用；在塔內（nèi）操作工況（kuàng）的設計上，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得效率與穩（wěn）定操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進（jìn）行（háng）優化，實現真正的雙堿法工藝，較（jiào）好的（de）控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。