中（zhōng）衛鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏法基礎上（shàng）結合（hé）鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石（shí）膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除（chú）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（ér）使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合（hé）石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石（shí）灰（huī）法的塔（tǎ）內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首先由引風機（jī）正壓沿切（qiē）線送入（rù）旋（xuán）流（liú）板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫（wēn）脫硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵（chén）塔。在脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而（ér）上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該區段（duàn）空（kōng）間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的（de）霧化液滴（dī），煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反（fǎn）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分布的霧化（huà）區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液（yè）接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫（tuō）除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部（bù）。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流（liú）板及水膜溢流槽，用以提（tí）升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應（yīng）池與石灰漿液進行再生反應，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）溢流入清（qīng）液池，在（zài）清液池內適當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，將煙氣中的（de）液滴分離出（chū）來，達到（dào）同時除塵除（chú）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，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰再（zài）生的（de）方法。其基本化學（xué）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩（liǎng）性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以（yǐ）半（bàn）水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢（huī）複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

由於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）產的（de）NaSO4難予（yǔ）再生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法原則（zé）上有以下優點：

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

2、吸收劑的再生（shēng）和脫（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操（cāo）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（xiào）率（lǜ），一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體化技術而（ér）言，可提高石灰的利用（yòng）率（lǜ）。

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）路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸（xī）收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸（suān）鈣在循環（huán）池（chí）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（huà）成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運（yùn）行過程關鍵在於保持所需的（de）鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）劑（jì）對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空隙較（jiào）小的部（bù）位（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在（zài）塔內操作工況的設計上，不單單（dān）追求單一的效率，而是求得效率（lǜ）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，實現真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製（zhì）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。