肇慶鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎（chǔ）上結合（hé）鈉堿（jiǎn）法發展起來的工藝，它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫（tuō）硫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（huán）吸（xī）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，同時又具備鈉堿法吸（xī）收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣（qì）首先由引（yǐn）風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係（xì）統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混（hún）合反應層，煙氣由下（xià）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置二層霧化係統，在該區段（duàn）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SO2與吸收堿（jiǎn）液再（zài）次反應，脫除80%以上的二（èr）氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時（shí）間內在霧化（huà）區中穿行（háng），煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸（chù），並不斷與霧滴相碰（pèng），其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體（tǐ）由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行（háng）再生反應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進行沉澱再生（shēng），再生（shēng）後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液（yè）池內適當補充一（yī）定量的堿液（yè）後經循環（huán）泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同（tóng）時除（chú）塵除霧的效果。潔淨煙氣（qì）終達標排放。

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（huī）再生的方法。其基本化學原理可（kě）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（shōu）啟（qǐ）動反應（yīng）式；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低（dī）到（dào）中性甚至酸（suān）性時（shí）（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（zài）石灰（huī）漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反（fǎn）應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣（gài）以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力（lì），循環使用。

由於（yú）氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的（de）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要，采用不同的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿（jiǎn）脫硫（liú），循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設（shè）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（de）沉（chén）澱發生在（zài）塔外，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（fèi）用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用較（jiào）小的液氣比，達到較（jiào）高的脫硫（liú）效率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰（huī）的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉（chén）澱物在管路及吸收設備（bèi）內飽和結晶，並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循（xún）環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣（gài）在循環池（chí）內經充分沉澱後（hòu），進（jìn）入塔體（tǐ）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（dà）的亞硫酸（suān）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（xū）的鈉離子濃度與及時（shí）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（chí）液量（脫硫液的保有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內（nèi）操作工況的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而是求（qiú）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，實現真正的（de）雙堿法（fǎ）工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。