大同雙堿法脫硫塔

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鈉（nà）鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石（shí）膏法（fǎ）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、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於（yú）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（shēng）池內利用廉價的石灰進（jìn）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特（tè）點，既解決了石（shí）灰法的（de）塔（tǎ）內易結垢的（de）問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設置在脫（tuō）硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除（chú）塵塔的入口處設置了予（yǔ）降（jiàng）溫脫硫（liú）係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由下而（ér）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，在該區段空間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除（chú）80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧係統的（de）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（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段，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，同時（shí）殘留煙（yān）塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部（bù）。

在二層霧化噴淋層上方設置（zhì）一層（céng）除（chú）塵（chén）旋（xuán）流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫除塵（chén）塔底部流入（rù）反應池（chí）與石灰漿液（yè）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（qīng）液（鈉堿（jiǎn））溢流入清（qīng）液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔（tǎ）頂（dǐng）旋流（liú）板除霧（wù）器時，利用其導向作用產生強大（dà）的離心力，將煙氣中的液滴分（fèn）離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟（qǐ）動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的（de）方法。其基（jī）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（fǎn）應（yīng）式；

(2)    式為主要（yào）反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（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)

在石灰（huī）漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（xìng）（兩性（xìng））的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續（xù）跟石（shí）灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱（diàn）下（xià）來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收（shōu）能力，循環使（shǐ）用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸（suān）鈣或（huò）硫酸鈣（氧化（huà）後），用（yòng）戶（hù）可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石（shí）或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿（jiǎn）脫硫，循（xún）環水基本（běn）上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，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（tǎ）外，這樣避免了塔（tǎ）內堵塞和（hé）磨損，提（tí）高了運行的可靠性，降低了操作費用（yòng）；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較（jiào）高（gāo）的（de）脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫（liú）除塵一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是（shì）晶相結垢；即（jí）沉（chén）澱（diàn）物在管路及吸收設備（bèi）內飽和結（jié）晶（jīng），並形成晶核（hé），逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣（gài）雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環吸收（shōu），為（wéi）清潔（jié）吸收，吸（xī）收產物（wù）均溶（róng）於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循（xún）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（hòu），轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不（bú）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濃（nóng）度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔（tǎ）盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增加此處（chù）的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的（de）平衡，結垢（gòu）與衝刷磨損的平（píng）衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控（kòng）製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔（tǎ）頂設置高壓衝洗裝置，定（dìng）期衝（chōng）洗，減少結（jié）垢堵塞。