棗莊雙堿法脫硫塔

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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（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工（gōng）藝，它克服（fú）了石灰石（shí）/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點。它利用鈉（nà）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（liú）液在再生池內利用廉價的石灰（huī）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（de）特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法吸收效率（lǜ）高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引（yǐn）風機正（zhèng）壓沿切（qiē）線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫（liú）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，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設（shè）置二層霧化係統，在該（gāi）區（qū）段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收（shōu）堿液（yè）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學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻（yún）分布的霧化區段，煙氣較長時間（jiān）內在霧化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠（zhū）”，質（zhì）量增大，落入脫硫除塵（chén）塔底部。

在二層霧（wù）化（huà）噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流（liú）槽，用（yòng）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與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉（chén）澱再生，再生後的（de）上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液（yè）池內適當補充一定（dìng）量的堿（jiǎn）液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣（qì）通（tōng）過塔頂（dǐng）旋（xuán）流板（bǎn）除霧器時，利用其導向作用產生強大的離（lí）心力，將煙氣（qì）中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達（dá）標（biāo）排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉（nà）鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基（jī）本化學原理可分脫硫（liú）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（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低（dī）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（huī）達到飽和狀況）中（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟石（shí）灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成（chéng）的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從（cóng）而使[Na+]得到（dào）再生，吸（xī）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）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝（yì）特點

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

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程（chéng）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（zhā）的（de）沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行（háng）的可靠性（xìng），降低（dī）了操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸（xī）收SO2速度快（kuài），故可用較小的液氣比，達到（dào）較高的脫（tuō）硫效率，一（yī）般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一（yī）體化（huà）技術而言，可提高石灰（huī）的利（lì）用（yòng）率。

結垢堵（dǔ）塞（sāi）問題

管路結（jié）垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收（shōu）設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用（yòng）易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為（wéi）清潔吸收，吸收產物（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鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）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（lì）用脫（tuō）硫劑（jì）對脫硫液進行再（zài）生（shēng）。

在塔盤空（kōng）隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有意識地（dì）增加（jiā）此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設計上（shàng），不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定（dìng）期（qī）衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。