內蒙古雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（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/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽（yán）易溶於水（shuǐ），在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的（de）脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生（shēng），從而使得鈉離子循環吸收利用。

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）塔內易（yì）結垢的（de）問題，同時又具備鈉（nà）堿法吸收效率高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送（sòng）入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予（yǔ）降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而上（shàng）與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無（wú）死角、重疊少的霧狀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有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入（rù）反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入（rù）噴淋（lín）係統中。

經脫硫後（hòu）的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來（lái），達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放（fàng）。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿（jiǎn）啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方法。其（qí）基本化（huà）學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反（fǎn）應（yīng）式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中性甚至酸性時（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（bǎo）和狀（zhuàng）況）中（zhōng），中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋（shì）放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液（yè）恢複（fù）對SO2的吸收能力，循環（huán）使（shǐ）用。

由於（yú）氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消（xiāo）耗（hào）量有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞（yà）硫酸鈣或（huò）硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫（liú）工（gōng）藝相比，雙堿（jiǎn）法（fǎ）原（yuán）則上有以下優點：

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

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨（mó）損，提高了（le）運行的可靠性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較（jiào）高的脫硫效率，一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管（guǎn）路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉（nà）堿（jiǎn）進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經（jīng）充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度（dù）更大的亞硫酸（suān）氫鈉，不會在（zài）塔內形成結晶、結（jié）垢。運行過程（chéng）關鍵在（zài）於保（bǎo）持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利用（yòng）脫（tuō）硫劑對脫硫液（yè）進行（háng）再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的（de）持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單（dān）追求單一的效（xiào）率，而是求得（dé）效率與穩定（dìng）操作的平衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的平衡；工藝上進行優化，實現真（zhēn）正（zhèng）的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞。