湖北鍋爐廢氣脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在（zài）石灰石（shí）/石膏法（fǎ）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（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於（yú）水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫硫（liú）液（yè）在再生池內利用廉（lián）價的石灰進行再生（shēng），從而使得（dé）鈉離（lí）子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法（fǎ）的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的（de）問題（tí），同時又具（jù）備鈉堿法吸（xī）收效率高（gāo）的優點。

工（gōng）藝流（liú）程介（jiè）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塵塔內（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（shè）置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應（yīng）層，煙（yān）氣由下而上與噴（pēn）淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充（chōng）分混合（hé）；在吸收（shōu）旋流板上下設置二層霧（wù）化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴（pēn）出的粒（lì）徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，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，使該霧化區形成無（wú）死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時（shí）間（jiān）內（nèi）在霧（wù）化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，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”，質量增大，落入脫硫除（chú）塵塔底部。

在二層霧化噴淋（lín）層上方設置（zhì）一層除塵（chén）旋流板及（jí）水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿（jiāng）液進（jìn）行（háng）再生反應（yīng），反（fǎn）應後的漿（jiāng）液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在清液池內適當補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板除霧器時，利用其導向作用產（chǎn）生強大（dà）的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉（nà）鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程（chéng）：

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（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到（dào）中性甚（shèn）至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）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（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反（fǎn）應從而釋放出（chū）[Na+]，隨（suí）後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合（hé）物形式慢慢沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

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

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據（jù）自己的需要，采（cǎi）用不（bú）同（tóng）的方法對副產品進行（háng）處理。

工藝特（tè）點

與石灰石或石（shí）灰濕法（fǎ）脫硫工藝相（xiàng）比，雙堿法原則上有（yǒu）以下優點：

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

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

3、鈉基吸收液吸收（shōu）SO2速度（dù）快（kuài），故可用較（jiào）小（xiǎo）的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢堵（dǔ）塞問題

管路結垢主要是晶相（xiàng）結（jié）垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫（tuō）硫吸（xī）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鈉，不會在塔內形（xíng）成結晶、結垢（gòu）。運行過程關鍵在於保持所需的（de）鈉離子濃度與及時（shí）利用脫硫劑對脫硫液進行（háng）再（zài）生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一（yī）定的持液量（脫（tuō）硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的（de）設計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求得效率與（yǔ）穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨（mó）損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真正的（de）雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定（dìng）期衝洗，減少結垢堵塞。