五指山（shān）鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法（fǎ）基礎上結合鈉堿法發（fā）展起來的工藝，它克服了石灰石（shí）/石膏法容易結垢、鈉堿法運（yùn）行費用高的（de）缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後的脫硫液在再（zài）生池內利用廉價的石灰進行再生（shēng），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（jì）解決了石灰（huī）法的塔內易（yì）結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收旋流板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸（xī）收旋流板上下設置二層霧化係（xì）統（tǒng），在該區段（duàn）空（kōng）間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置（zhì），使該霧化區（qū）形成無死角（jiǎo）、重疊少的（de）霧（wù）狀液體均勻（yún）分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中（zhōng）SO2有了充足（zú）的機（jī）會與（yǔ）脫硫液接（jiē）觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被脫除（chú），同時殘留（liú）煙塵被（bèi）帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴（pēn）淋層（céng）上方（fāng）設（shè）置一層除塵旋流板及（jí）水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵效果。

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

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用（yòng）產生（shēng）強大的離心力（lì），將煙氣中（zhōng）的液滴分離出來，達到（dào）同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達（dá）標排放。

工藝原（yuán）理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟（qǐ）動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的（de）方法。其基（jī）本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動（dòng）反應（yīng）式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生成（chéng）的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣（gài）以半水化合（hé）物形式慢慢沉澱（diàn）下來，從而（ér）使[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（yǎng）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，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫（liú）酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶（hù）可以根據自己的需要（yào），采用不同的方（fāng）法對副產（chǎn）品進行處理（lǐ）。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相（xiàng）比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）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（hé）脫硫渣的沉澱發生在（zài）塔外，這樣避免（miǎn）了塔內堵塞和磨損，提高了（le）運行（háng）的可靠性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可（kě）用較小的（de）液氣比，達到較高的脫（tuō）硫效率（lǜ），一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化（huà）技術而言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備（bèi）內飽和結晶，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（xìng）的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經（jīng）充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大（dà）的亞硫酸氫鈉，不會在塔內（nèi）形成結晶、結垢（gòu）。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃度與及（jí）時利用脫硫（liú）劑（jì）對脫硫（liú）液進行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加（jiā）一定的持液（yè）量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地（dì）增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得（dé）效率與穩定操作（zuò）的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝（yì）上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的（de）控製（zhì）Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。