銀川鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿（jiǎn）法發（fā）展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采（cǎi）用鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生池內利（lì）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（fǎ）與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介（jiè）紹

鍋爐（lú）產生（shēng）的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入（rù）口處（chù）設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋流板--煙氣與脫硫劑（jì）混合反應層（céng），煙氣由（yóu）下而上（shàng）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（èr）層霧化係（xì）統（tǒng），在該區段空間充滿著由（yóu）霧化（huà）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%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的合（hé）理選型（xíng）及科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀（zhuàng）液（yè）體均勻分布的（de）霧化區段（duàn），煙氣（qì）較長（zhǎng）時間（jiān）內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的（de）機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶（dài）上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二（èr）層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵（chén）後（hòu）的（de）液體由脫（tuō）硫除塵塔底（dǐ）部流入（rù）反應（yīng）池與石灰漿液進行再生（shēng）反應，反應後的（de）漿（jiāng）液流入沉澱池進行（háng）沉澱再（zài）生，再生（shēng）後的上清液（鈉堿）溢流入清液池（chí），在清液池內適當補充一定量的（de）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（tōng）過塔頂旋流（liú）板除（chú）霧器時，利用其（qí）導向作用產生強大的離心力（lì），將煙氣中的（de）液滴分離出來，達到同時（shí）除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標（biāo）排（pái）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、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動（dòng）反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性（xìng）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（石灰達到飽和狀況）中（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反（fǎn）應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形（xíng）式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）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燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需（xū）要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上（shàng）是（shì）[Na+]的水溶液，在（zài）循環過程中對（duì）水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象，便於設備運行與保養（yǎng）；

2、吸收劑的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔（tǎ）外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除（chú）塵一體化（huà）技術而言，可提高石灰的利（lì）用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶（jīng）堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的（de）鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸（xī）收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度（dù）更（gèng）大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結垢。運行過程（chéng）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進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫（liú）液的保有量）。有意識地增加（jiā）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（qiú）單一的效（xiào）率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨損的（de）平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂（dǐng）設置高壓衝洗（xǐ）裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。