鄭州電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工（gōng）藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在（zài）石灰石（shí）/石膏法（fǎ）基（jī）礎上結合鈉堿法發展起來的（de）工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽（yán）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石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該（gāi）工藝綜合（hé）石灰法與鈉堿法的（de）特點，既解決（jué）了石灰法的塔內易結垢（gòu）的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高（gāo）的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生（shēng）的（de）煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫硫除（chú）塵（chén）塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在脫硫除（chú）塵（chén）塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進（jìn）入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣（qì）由下而上與噴淋漿液逆（nì）流（liú）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（tǒng），在該（gāi）區段空間充滿著由霧化（huà）器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收（shōu）堿液再（zài）次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少（shǎo）的霧（wù）狀液體均勻分布的霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與脫硫液接觸，並不斷與（yǔ）霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸（xī）收液進行反應，從而（ér）被脫除，同時殘留煙塵（chén）被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除（chú）塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵（chén）效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿液進行再生（shēng）反（fǎn）應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢（yì）流入清液池，在清液池內適當（dāng）補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的（de）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離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來，達到（dào）同時除塵除霧（wù）的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放（fàng）。

工藝原理

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（qí）基本化學原理（lǐ）可分脫硫過程和（hé）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式（shì）為主要反應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低（dī）到（dào）中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）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，中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢（màn）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。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝（yì）相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象，便於設備運行與保養；

2、吸（xī）收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的（de）可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術（shù）而言，可提高石（shí）灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解（jiě）度更（gèng）大的（de）亞硫酸氫鈉，不會（huì）在（zài）塔內（nèi）形成結晶、結垢。運行過程關（guān）鍵在於保持所需的（de）鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小（xiǎo）的部位增加（jiā）一定的持液量（脫硫（liú）液的保有量）。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗的作用；在塔（tǎ）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（wěn）定操作的（de）平衡，結垢（gòu）與衝刷磨損的（de）平衡（héng）；工（gōng）藝上（shàng）進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔頂設置（zhì）高壓衝（chōng）洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵塞。