平頂山電廠大型脫硫塔

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鈉（nà）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（fǎ）基礎上結（jié）合鈉（nà）堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克服了石灰石/石（shí）膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費用（yòng）高的（de）缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利（lì）用（yòng）。

該工藝綜合石灰法（fǎ）與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的（de）塔內易結垢的（de）問題，同時（shí）又具備鈉堿法吸收效率高的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋爐產生的（de）煙（yān）氣首先由引風機正壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣（qì）進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋流板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分（fèn）混合；在（zài）吸收旋流板（bǎn）上（shàng）下設置二層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫（liú）。噴霧係統的（de）合（hé）理選型及科學布置，使該霧化區形（xíng）成無（wú）死角、重疊少的霧狀（zhuàng）液體均勻分（fèn）布（bù）的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與（yǔ）霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應（yīng），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（zài）二層霧化噴淋層上方設置（zhì）一（yī）層除塵旋流板及水膜溢（yì）流槽（cáo），用以提升除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由脫（tuō）硫除（chú）塵塔底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進（jìn）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（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補（bǔ）充一定量的（de）堿（jiǎn）液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣通過塔頂旋流（liú）板除霧器時（shí），利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終（zhōng）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（zài）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)    式為吸收啟動反應式（shì）；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）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（hěn）快跟石灰反應從（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的（de）亞硫酸鈣以半（bàn）水化合物形（xíng）式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環（huán）使用。

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

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

工藝特點（diǎn）

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（nà）堿脫硫，循環水基（jī）本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備均無腐蝕與（yǔ）堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫（tuō）硫（liú）渣的（de）沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨損，提（tí）高了運行的可靠（kào）性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收液吸（xī）收SO2速度快，故可用較小的液（yè）氣比，達到較高的脫（tuō）硫（liú）效率，一般（bān）在90%以（yǐ）上；

4、對脫（tuō）硫除（chú）塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞問（wèn）題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收（shōu）設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，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（jiǎn）進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫（tuō）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（yà）硫（liú）酸（suān）氫鈉，不會在塔內形（xíng）成結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位（wèi）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（jiā）大自清洗的作用；在塔內操（cāo）作工（gōng）況的設計上（shàng），不單單追求單一的效率（lǜ），而（ér）是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝（chōng）刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。