貴陽電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石（shí）膏法基礎上結合鈉堿法發展起（qǐ）來的（de）工（gōng）藝，它（tā）克服了石灰石/石膏法容易（yì）結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的缺點。它利（lì）用鈉鹽易溶於（yú）水，在脫（tuō）硫除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利（lì）用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙（yān）氣首先由引風機正壓沿切線（xiàn）送入旋流板脫硫除塵塔（tǎ）內（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（yān）氣進（jìn）入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內（nèi）首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋流（liú）板上下（xià）設置二層霧化係統（tǒng），在該區段空間充滿著（zhe）由霧化器噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係（xì）統的合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊少的（de）霧（wù）狀液體均勻分布的霧化（huà）區段，煙氣較長時間內在霧化（huà）區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸（chù），並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫（tuō）硫除塵後（hòu）的液（yè）體由脫硫除塵塔（tǎ）底部流入反應池（chí）與石灰漿（jiāng）液進行再生反應，反應後的（de）漿液流入沉澱池進行（háng）沉澱再生，再生後的上清液（鈉（nà）堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的堿（jiǎn）液後（hòu）經循環泵再次（cì）送（sòng）入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過（guò）塔頂旋流板除霧器時（shí），利用其導向作用產生強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離（lí）出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果。潔（jié）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SO2、石灰再生的（de）方法。其基（jī）本化學原理可分（fèn）脫硫過（guò）程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過（guò）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）

(3)    式為當堿（jiǎn）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（shí）灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而（ér）釋放出（chū）[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半水化合物形式（shì）慢慢沉澱下來，從（cóng）而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收（shōu）能（néng）力（lì），循環使用。

由於氧（yǎng）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（zēng）加，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除塵副產（chǎn）物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用（yòng）戶可以根據自己的需要，采用不同的方法（fǎ）對副產品（pǐn）進行處理。

工（gōng）藝特點

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

1、用鈉堿（jiǎn）脫硫，循環水基本上是[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（sāi）現象，便於（yú）設備運行與保養（yǎng）；

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

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用（yòng）較小的液氣（qì）比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提（tí）高石灰（huī）的利用率。

結垢堵塞問（wèn）題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生（shēng）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（qīng）潔吸收（shōu），吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內（nèi）經充分沉澱後，進（jìn）入（rù）塔體的脫硫吸（xī）收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）液進行（háng）再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（liàng）（脫（tuō）硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況（kuàng）的設計上，不單（dān）單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上（shàng）進行優化（huà），實現真正（zhèng）的雙堿（jiǎn）法工藝（yì），較好的（de）控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免（miǎn）結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。