阜新（xīn）電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法基礎上結（jié）合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行（háng）費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於（yú）水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生池內利用廉價的石（shí）灰進行（háng）再（zài）生，從而使得鈉離子循（xún）環吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機（jī）正壓沿切（qiē）線送（sòng）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），在脫硫除塵塔（tǎ）的（de）入口處設置了予降溫脫硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進（jìn）入脫硫除塵（chén）塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分（fèn）混合（hé）；在吸收旋流板上下設（shè）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（wéi）100～300μｍ的霧化液滴（dī），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（lǐ）選型及科學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻（yún）分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內（nèi）在霧（wù）化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有了充（chōng）足的（de）機會與脫硫液接（jiē）觸（chù），並不斷與霧滴相碰，其（qí）中（zhōng）SO2與吸（xī）收（shōu）液（yè）進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔（tǎ）底部。

在二層霧化噴（pēn）淋層（céng）上方設置一層除塵旋流板及（jí）水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體（tǐ）由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿液進行（háng）再生反應，反應後（hòu）的漿液流入沉澱池進行沉澱再生（shēng），再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充（chōng）一定（dìng）量的（de）堿液後（hòu）經循（xún）環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣（qì）通過塔頂（dǐng）旋流板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴（dī）分離（lí）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（lǐ）

鈉鈣（gài）雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基（jī）本化學原理可分脫（tuō）硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（shí）（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又（yòu）繼續跟石灰反（fǎn）應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對（duì）SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

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

脫硫（liú）除塵副（fù）產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸（suān）鈣（氧化（huà）後），用戶可以根據自己的（de）需要，采用不同的（de）方法對副產品進行處理。

工藝（yì）特點（diǎn）

與石灰石或石灰濕法脫硫工（gōng）藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫（tuō）硫，循環水（shuǐ）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（xiàn）象，便於設備（bèi）運行（háng）與保養；

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

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較小的液氣（qì）比，達到較高的脫硫效率，一般（bān）在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫（liú）除塵一（yī）體化技（jì）術而言（yán），可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢（gòu）主要是晶相（xiàng）結垢；即沉澱物在管路及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大（dà），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（jié）吸收（shōu），吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充（chōng）分沉澱（diàn）後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉（nà），不會在塔內（nèi）形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉（nà）離（lí）子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加（jiā）大自清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況（kuàng）的（de）設（shè）計上，不單單（dān）追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩（wěn）定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平（píng）衡；工（gōng）藝上進行優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結（jié）垢堵塞。