清遠鋼廠燒結煙氣脫硫

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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（le）石灰石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉堿法運行（háng）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用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再（zài）生池內利（lì）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（zōng）合石灰法與鈉（nà）堿法的特（tè）點，既解決了（le）石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生（shēng）的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵（chén）塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入（rù）口處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。在脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空（kōng）間充（chōng）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（yǐ）上的二氧化硫。噴霧係統的（de）合理選（xuǎn）型及（jí）科學布置，使（shǐ）該霧（wù）化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧（wù）化區（qū）段，煙氣較長時間（jiān）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，並不斷與霧滴（dī）相（xiàng）碰，其（qí）中SO2與吸收液進（jìn）行反應，從而被脫除（chú），同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大（dà），落入脫硫（liú）除塵塔底部。

在二層（céng）霧化噴淋層上方設置（zhì）一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除（chú）塵效果。

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫（liú）除塵塔（tǎ）底部流入反應池與石（shí）灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行（háng）沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入（rù）清液池，在清（qīng）液池內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋（xuán）流板（bǎn）除霧器時（shí），利用其導向作用產生強大的（de）離心力，將煙氣（qì）中的液滴分離出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達（dá）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（shí）灰再生的方法。其基本化（huà）學原理可分脫硫過程和再（zài）生（shēng）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)    式為當堿性降低到中性甚至（zhì）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（shí）灰漿（jiāng）液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的（de）亞硫酸鈣（gài）以半水化合物形式慢慢沉（chén）澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢（huī）複對SO2的吸收（shōu）能力（lì），循環使用。

由於氧化副（fù）反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的（de）消耗（hào）量（liàng）有所增（zēng）加，需每（měi）天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可（kě）以根據自（zì）己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備（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損（sǔn），提高了（le）運行的可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸（xī）收設備內飽和結晶，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（róng）性（xìng）的鈉堿進行循環（huán）吸收，為（wéi）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充分（fèn）沉澱（diàn）後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大（dà）的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結（jié）垢（gòu）。運行過程（chéng）關鍵在於保持所需的鈉離子濃（nóng）度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液進行再（zài）生。

在塔盤空隙較小的（de）部位增（zēng）加一定（dìng）的持液（yè）量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作（zuò）用（yòng）；在塔內操作工況的設計（jì）上，不（bú）單單追求單一的效率，而是求得效（xiào）率與穩定操作（zuò）的平（píng）衡，結垢（gòu）與（yǔ）衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正（zhèng）的雙堿法工藝（yì），較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少（shǎo）結垢堵塞。