威（wēi）海鋼（gāng）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/石膏法基礎上結（jié）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（yùn）行費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽（yán）易溶（róng）於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采（cǎi）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（háng）再生，從（cóng）而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既（jì）解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率（lǜ）高（gāo）的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙（yān）氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵（chén）塔的入口處設（shè）置了（le）予降溫脫硫係統，經（jīng）過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔（tǎ）內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收（shōu）旋流板上下設置二層霧化係統，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SO2與吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以上（shàng）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（chéng）無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化（huà）區段，煙氣較長時間內在霧（wù）化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫（tuō）硫液接（jiē）觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而（ér）被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

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

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除（chú）霧器時，利用其導向作用（yòng）產（chǎn）生強大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離（lí）出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙（yān）氣終達標（biāo）排放（fàng）。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫（liú）過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主（zhǔ）要反（fǎn）應式，pH＞9（堿（jiǎn）性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸（suān）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（huī）漿液（石（shí）灰（huī）達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋（shì）放（fàng）出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應（yīng）生成的亞硫酸鈣（gài）以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液（yè）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，使堿（NaOH）的（de）消耗（hào）量有所（suǒ）增加，需每（měi）天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物（wù）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（tóng）的方（fāng）法對副（fù）產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則上有（yǒu）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（guò）程中（zhōng）對水泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

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

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫（tuō）硫效率，一（yī）般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問（wèn）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（nèi）飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）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吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收（shōu）產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶（róng）解度更大的亞（yà）硫酸氫（qīng）鈉，不會在（zài）塔內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃（nóng）度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意（yì）識地增（zēng）加此處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔（tǎ）內（nèi）操（cāo）作工況的設計（jì）上（shàng），不單單追（zhuī）求單一的效率，而（ér）是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度（dù），避（bì）免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定（dìng）期衝洗，減少結垢堵塞。