武威電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫（liú）工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展（zhǎn）起來的工藝，它（tā）克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點（diǎn）。它（tā）利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫（liú）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（bèi）鈉堿法吸收效（xiào）率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先（xiān）由引（yǐn）風機（jī）正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中（zhōng）下部（bù）），在脫（tuō）硫除塵塔的（de）入口處設置了予降溫脫硫係統，經過（guò）降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除（chú）塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混（hún）合反（fǎn）應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿（jiāng）液逆流接（jiē）觸（chù），兩（liǎng）者充分混合（hé）；在吸收旋流板上下設置二（èr）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（huà）液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的（de）二（èr）氧化硫。噴霧係統（tǒng）的合（hé）理（lǐ）選型及科學布置，使該霧化區（qū）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（nèi）在霧化區中穿（chuān）行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被（bèi）脫除（chú），同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

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

脫硫除（chú）塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進（jìn）行再（zài）生反（fǎn）應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清（qīng）液（鈉（nà）堿）溢流入（rù）清液池，在清液池內適（shì）當補充一定量的（de）堿液後經循環泵再次送入噴淋係（xì）統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋（xuán）流板除霧（wù）器時，利用其導向作用產生強大的離心力（lì），將（jiāng）煙氣中的液滴分離（lí）出來，達（dá）到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝（yì）原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的方法。其基本（běn）化學原理可分脫硫過程和再生（shēng）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（xī）收啟動（dòng）反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚至酸（suān）性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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（dá）到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快（kuài）跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續（xù）跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得（dé）到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有所增加（jiā），需每天補充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），用戶可以（yǐ）根據自己的需要，采用（yòng）不同的方（fāng）法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石（shí）或石（shí）灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優（yōu）點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基（jī）本上（shàng）是[Na+]的水溶液（yè），在循（xún）環過程中對（duì）水泵（bèng）、管（guǎn）道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行（háng）與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這樣（yàng）避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提（tí）高了運行的可靠性，降低了操作費用（yòng）；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫（tuō）硫效（xiào）率，一般在90%以上（shàng）；

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（sāi）問題

管路結（jié）垢主要（yào）是晶相（xiàng）結垢；即沉（chén）澱物在管路（lù）及吸（xī）收設備內（nèi）飽（bǎo）和（hé）結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環吸收，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內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化（huà）成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液（yè）進行（háng）再生。

在塔盤（pán）空隙（xì）較小的部位增（zēng）加（jiā）一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在（zài）塔內（nèi）操作工況的設計（jì）上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝上進行優化，實現真正（zhèng）的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設（shè）置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。