阿拉善盟（méng）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/石膏法基礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收（shōu）後（hòu）的脫硫液在再生池內（nèi）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（yòu）具（jù）備鈉堿法吸收效率（lǜ）高的（de）優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置（zhì）了予（yǔ）降溫脫硫係統（tǒng），經過降溫後的煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液（yè）逆流接觸（chù），兩者充分混合；在吸收（shōu）旋流板上下設置二層（céng）霧（wù）化係（xì）統，在該區段（duàn）空間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液（yè）滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選型（xíng）及科學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊（dié）少的霧狀液體均（jun1）勻分（fèn）布的霧化（huà）區段，煙氣較（jiào）長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中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，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落（luò）入脫硫除（chú）塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方（fāng）設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵（chén）塔底部流入（rù）反（fǎn）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（zài）生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統（tǒng）中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其（qí）導向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效果。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（jiǎn）啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）理（lǐ）可分脫硫過程和再（zài）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)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚至酸性時（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（dào）飽和狀況）中，中（zhōng）性（xìng）（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反（fǎn）應從而釋放出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合（hé）物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再（zài）生，吸收液恢（huī）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（de）消（xiāo）耗量有所增加（jiā），需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比（bǐ），雙堿法原則（zé）上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與（yǔ）堵塞現象，便於設備（bèi）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，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速（sù）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（tǐ）化技術而言，可提高石灰的（de）利用率。

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（xī）收設備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，產生結（jié）晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫（liú）酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子（zǐ）濃度與及時利（lì）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量（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（shè）計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與穩定操作的平衡，結垢（gòu）與衝刷磨（mó）損的平衡；工藝（yì）上進行優化，實現（xiàn）真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的（de）控製Ca2+進（jìn）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（gòu）堵塞（sāi）。