唐山電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）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（zhǎn）起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容（róng）易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽（yán）易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉（nà）堿（jiǎn）吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池內（nèi）利用廉價（jià）的（de）石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉（nà）堿（jiǎn）法吸收效率高的優（yōu）點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產（chǎn）生的煙氣首先由引風機正壓沿切（qiē）線送入旋流（liú）板脫硫（liú）除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣（qì）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（bǎn）--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流接（jiē）觸，兩（liǎng）者充（chōng）分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區（qū）段空間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液（yè）滴（dī），煙（yān）氣（qì）中SO2與（yǔ）吸收（shōu）堿（jiǎn）液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫（liú）。噴霧係統的（de）合理選型及科學布置（zhì），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，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫（tuō）硫液接觸，並（bìng）不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行反（fǎn）應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質（zhì）量增（zēng）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及水膜溢（yì）流槽（cáo），用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液（yè）體（tǐ）由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰（huī）漿（jiāng）液進行再生反應，反應後（hòu）的漿液流入（rù）沉澱池進行沉澱再生，再（zài）生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內（nèi）適當補充一（yī）定量的堿液後經循環（huán）泵再次送入噴淋（lín）係統中（zhōng）。

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（de）離心力（lì），將（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理（lǐ）

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程（chéng）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（堿性較高時）

(3)    式為當堿（jiǎn）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（kuàng））中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[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化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢（huī）複對SO2的吸收能力，循環（huán）使用。

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

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

工藝（yì）特（tè）點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝（yì）相比，雙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，在循環過程中對水泵、管道（dào）、設（shè）備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運（yùn）行（háng）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（nèi）堵塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠（kào）性，降低了操（cāo）作（zuò）費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技（jì）術而言，可提高石（shí）灰的（de）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（shè）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（huán）吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內經充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不（bú）會在塔內形成結晶、結垢。運行（háng）過程關（guān）鍵在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫（tuō）硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位（wèi）增加一（yī）定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用；在塔（tǎ）內操作工況的設（shè）計上（shàng），不單（dān）單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上（shàng）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，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。