德州鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿（jiǎn）脫硫（liú）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（chǔ）上結合鈉堿法發（fā）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（quē）點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液在再（zài）生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，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點，既解決了石灰法的塔內易結（jié）垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收（shōu）效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣（qì）首先由引風（fēng）機正壓沿（yán）切線送（sòng）入旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵（chén）塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫（tuō）硫除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混（hún）合反應層（céng），煙氣由下（xià）而（ér）上與噴淋（lín）漿液逆流（liú）接觸（chù），兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置（zhì）二層霧化（huà）係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學（xué）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區段（duàn），煙氣較長時間內在霧化區（qū）中穿（chuān）行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫（tuō）硫液接觸，並不斷與霧滴相碰（pèng），其中SO2與吸收（shōu）液進行反應，從而被（bèi）脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

在（zài）二層霧化（huà）噴淋層上方設置一（yī）層除塵（chén）旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液（yè）進行（háng）再（zài）生（shēng）反應（yīng），反應後的漿液（yè）流入沉澱（diàn）池進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池（chí），在（zài）清液池（chí）內適（shì）當補充一定量的堿液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫（liú）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（zhōng）的液滴分離出來，達到同時（shí）除塵除霧（wù）的（de）效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉（nà）鈣吸收（shōu）SO2、石（shí）灰再生的方法。其基本化學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)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中（zhōng）性甚至酸性（xìng）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（zài）石（shí）灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性（xìng））的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從（cóng）而釋放（fàng）出[Na+]，隨後生成（chéng）的（de）[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合（hé）物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再（zài）生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使（shǐ）用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有（yǒu）所（suǒ）增加，需（xū）每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝（yì）特點

與石灰石或石（shí）灰濕法（fǎ）脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則上有以（yǐ）下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基（jī）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（dǔ）塞現象，便於（yú）設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔外，這樣避（bì）免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）可用較小的液氣比，達到（dào）較高的脫（tuō）硫效率（lǜ），一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而（ér）言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是（shì）晶相（xiàng）結垢（gòu）；即沉（chén）澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產（chǎn）生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）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。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解（jiě）度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關（guān）鍵在於保持所需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（jiào）小的部位增加（jiā）一定（dìng）的持液量（脫硫液（yè）的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自（zì）清洗的作用（yòng）；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單（dān）一的效率，而是求得（dé）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（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝（yì），較好的控製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。