遼源鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫（liú）工藝（yì）（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水（shuǐ），在脫硫除塵塔內部采（cǎi）用（yòng）鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的（de）石灰進行再生，從而（ér）使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法（fǎ）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（de）優（yōu）點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔的（de）入口處（chù）設置了予降溫脫硫係統，經過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由下而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸，兩者充分混（hún）合；在吸（xī）收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，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（tǒng）的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足的（de）機會（huì）與脫硫液接（jiē）觸，並不斷與霧滴相（xiàng）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（rù）脫硫除塵塔底部。

在二層（céng）霧化噴淋層上方設（shè）置一層除塵旋流板（bǎn）及水膜溢流槽，用以提（tí）升除塵效（xiào）果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入（rù）反應池（chí）與石灰漿液（yè）進行再生反應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進行沉澱再生，再（zài）生後的上清液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池，在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（qì）時，利用其導向作（zuò）用產（chǎn）生（shēng）強大（dà）的離心（xīn）力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧（wù）的效（xiào）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（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）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；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）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（shí）灰達到飽和（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而（ér）釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石（shí）灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再（zài）生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生（shēng），使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補（bǔ）充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產（chǎn）物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後（hòu）），用戶可以根據自（zì）己（jǐ）的需要（yào），采用不（bú）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（fǎ）脫硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優點：

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

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，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一（yī）體化技術（shù）而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管（guǎn）路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，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（qīng）潔吸收，吸收產物均溶於水。脫（tuō）硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結垢（gòu）。運行過程關鍵（jiàn）在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在（zài）塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單（dān）追求單（dān）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（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。