鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫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用。

該工藝（yì）綜合石灰（huī）法（fǎ）與鈉堿法的特點（diǎn），既解（jiě）決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首先由引風機正壓（yā）沿切線送入（rù）旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中（zhōng）下部（bù）），在（zài）脫（tuō）硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統（tǒng），經（jīng）過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫除塵塔。在（zài）脫硫除（chú）塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙（yān）氣與（yǔ）脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣由（yóu）下（xià）而上（shàng）與噴淋漿（jiāng）液逆（nì）流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著（zhe）由霧（wù）化器噴出（chū）的（de）粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的（de）合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進（jìn）行反應（yīng），從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）灰漿液進行再生反應（yīng），反應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉澱再生，再生後的上（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿（jiǎn）液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫（liú）後的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（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到（dào）同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原（yuán）理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基（jī）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（fǎn）應（yīng）式（shì）；

(2)    式（shì）為主要反應（yīng）式，pH＞9（堿（jiǎn）性較高時）

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

Ⅱ、再生過程（chéng）

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石（shí）灰（huī）漿液（yè）（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反（fǎn）應（yīng），反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

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

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

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法（fǎ）脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有以（yǐ）下（xià）優點：

1、用鈉堿（jiǎn）脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無（wú）腐蝕（shí）與堵塞現象，便於設備運行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

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

4、對脫硫除塵（chén）一體化（huà）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；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和（hé）結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶（jīng）堵（dǔ）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（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大（dà）的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形（xíng）成結晶、結垢。運（yùn）行（háng）過程關鍵在於保持（chí）所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進（jìn）行再生。

在塔盤空隙較（jiào）小（xiǎo）的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用（yòng）；在塔內操（cāo）作工況（kuàng）的設計上，不（bú）單單（dān）追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工（gōng）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，定期衝洗，減少（shǎo）結（jié）垢堵塞。