益陽電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

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（hé）鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）克服了石灰石/石（shí）膏法容易結垢、鈉堿法運行（háng）費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的（de）石灰進行再生，從而（ér）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（nèi）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（shào）

鍋（guō）爐產生的（de）煙氣首先由引風機正（zhèng）壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設（shè）置了（le）予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔（tǎ）內首先設（shè）置一層吸收旋（xuán）流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下（xià）而上與噴（pēn）淋漿液逆（nì）流接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋流板（bǎn）上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液（yè）滴，煙氣中SO2與吸收堿（jiǎn）液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係（xì）統的合（hé）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（tǐ）均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行（háng），煙氣（qì）中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，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）脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上（shàng）方設置一層除塵旋（xuán）流板及（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔（tǎ）底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱（diàn）池進行沉澱再生（shēng），再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定（dìng）量的堿液後經循環泵再次送入噴（pēn）淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過（guò）塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來（lái），達到（dào）同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原（yuán）理

鈉鈣雙堿（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟（qǐ）動，鈉（nà）鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分（fèn）脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反（fǎn）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（dī）到中性（xìng）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（huī）漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下（xià）來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢（huī）複對（duì）SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

由（yóu）於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消（xiāo）耗量有所（suǒ）增加，需每（měi）天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產（chǎn）物為亞硫酸鈣或（huò）硫酸鈣（氧化（huà）後），用戶（hù）可以根據自己的需要，采用（yòng）不同的方法（fǎ）對副產品（pǐn）進行處理。

工（gōng）藝特點

與石灰石或石灰（huī）濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下（xià）優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循（xún）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（tǎ）外，這樣避（bì）免了塔內堵塞和磨損，提高（gāo）了運行（háng）的可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收設備（bèi）內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行（háng）循環（huán）吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物（wù）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）更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液（yè）量（liàng）（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（jì）上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝（chōng）洗，減少結（jié）垢堵（dǔ）塞。