武漢電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙（shuāng）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（jī）礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的工藝（yì），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。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸（xī）收後的脫硫液（yè）在再生池內利用廉（lián）價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）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（gòu）的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔中（zhōng）下部（bù）），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫（wēn）脫硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵（chén）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，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理（lǐ）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有了充足的機會與脫硫（liú）液接（jiē）觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫（tuō）硫除塵塔底部。

在（zài）二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及水膜溢（yì）流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

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

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋（xuán）流板除霧器時，利（lì）用其導向作用（yòng）產生（shēng）強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離出（chū）來，達（dá）到同時除塵除霧的效果。潔淨煙（yān）氣終達標排放（fàng）。

工藝原理（lǐ）

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（xué）原理可分脫硫過（guò）程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收（shōu）啟動反應式；

(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（huī）達到飽和狀況）中，中性（xìng）（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又（yòu）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（cóng）而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

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

脫硫（liú）除塵副（fù）產物為亞（yà）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（tè）點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原（yuán）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）、設備均無腐蝕與（yǔ）堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣避免（miǎn）了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收液吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比（bǐ），達到較高的脫硫（liú）效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體化技（jì）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（jí）沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣（gài）在（zài）循環池內經充分沉澱後，進（jìn）入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢（gòu）。運行過程關鍵在於保持所需（xū）的鈉（nà）離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空（kōng）隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的（de）效率，而（ér）是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度（dù），避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。