武漢鍋爐廢氣（qì）脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）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，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的缺點。它利（lì）用鈉（nà）鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液在再生池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從（cóng）而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰（huī）法與鈉堿法的特點，既解決（jué）了石灰法的（de）塔（tǎ）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

鍋爐產生的煙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），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經（jīng）過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）內首先設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區段空（kōng）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（shōu）堿液再次反應，脫除80%以上的（de）二氧（yǎng）化硫。噴霧（wù）係統的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（qū）段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷（duàn）與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應（yīng），從而被脫（tuō）除，同時殘留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流（liú）入反應池與石（shí）灰漿液（yè）進行再（zài）生反應（yīng），反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生（shēng）後的上清液（鈉（nà）堿）溢流入（rù）清（qīng）液池，在（zài）清液池內適當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵（chén）除（chú）霧的效（xiào）果（guǒ）。潔淨煙（yān）氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣（gài）雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿（jiǎn）啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）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（qǐ）動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）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（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）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（chéng）的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形（xíng）式慢慢沉（chén）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，使堿（NaOH）的消耗（hào）量（liàng）有所增加，需（xū）每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用（yòng）戶可以根據自己的（de）需要，采用不同的（de）方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比（bǐ），雙（shuāng）堿（jiǎn）法（fǎ）原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是（shì）[Na+]的水溶液，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（nèi）堵塞和磨損，提高了運行的可靠（kào）性，降低（dī）了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是（shì）晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸（xī）收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫（liú）吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶（róng）解度（dù）更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不（bú）會在塔內形成結（jié）晶、結（jié）垢。運行過程關鍵在於保持所（suǒ）需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對（duì）脫硫（liú）液進行再（zài）生（shēng）。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率（lǜ），而是求得效率與穩定操（cāo）作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的（de）平衡；工藝上進行（háng）優（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵塞。