紅河電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫（liú）工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易溶（róng）於水，在脫硫除（chú）塵塔（tǎ）內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，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（qì）首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫（tuō）硫除塵塔（tǎ）內（煙氣進口（kǒu）設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處（chù）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。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分（fèn）混合；在吸收旋（xuán）流（liú）板上下（xià）設置（zhì）二層霧（wù）化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙氣（qì）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（xíng）及科學布置，使該霧化區形（xíng）成無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行（háng），煙氣中SO2有了充（chōng）足的機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從（cóng）而被（bèi）脫除，同（tóng）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塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液（yè）體由（yóu）脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應（yīng）池與石灰漿液進行再生（shēng）反應，反應後的漿液流入（rù）沉（chén）澱池進行沉澱再（zài）生，再（zài）生（shēng）後的上清液（鈉（nà）堿）溢流入清（qīng）液（yè）池，在清液池內適當補（bǔ）充一定量的堿液後經循（xún）環（huán）泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流（liú）板除霧器時，利（lì）用其導向作用產生（shēng）強大的離心（xīn）力，將煙氣中的液滴分離出來（lái），達到同時除塵（chén）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SO2、石灰再（zài）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（qǐ）動反應（yīng）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石（shí）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（suān）鈣以半（bàn）水化（huà）合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的吸收能力（lì），循環使用。

由於（yú）氧化副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需（xū）每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（gài）（氧化後），用（yòng）戶可以根據自己的需要，采用（yòng）不同的（de）方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

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：

1、用鈉堿脫硫，循環水基（jī）本（běn）上（shàng）是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫（tuō）硫渣（zhā）的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內（nèi）堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收（shōu）液吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較高的脫硫效率（lǜ），一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫（liú）除塵一體化（huà）技術而言，可提高石灰（huī）的利（lì）用率。

結垢堵塞（sāi）問題

管路結垢（gòu）主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，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（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）的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結（jié）垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑（jì）對（duì）脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。