漢中電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）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堿法發展（zhǎn）起來（lái）的工藝（yì），它克服了（le）石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的缺點（diǎn）。它（tā）利用鈉鹽（yán）易溶於水，在脫硫除塵塔內部采（cǎi）用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在（zài）再（zài）生池內利（lì）用廉價的（de）石灰進（jìn）行再生，從（cóng）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（le）石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板（bǎn）脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設置在（zài）脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除（chú）塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混（hún）合；在吸收旋流（liú）板上下設置二層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧係統（tǒng）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區段，煙氣較長時間內在霧（wù）化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜（mó）溢流（liú）槽，用以提升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後的液體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進（jìn）行再生反應（yīng），反應（yīng）後的漿液流入沉澱（diàn）池進行沉澱再（zài）生，再生後的上清液（yè）（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（zài）次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達標排放（fàng）。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的（de）方法。其基本化學原理可（kě）分脫硫（liú）過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過（guò）程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟（qǐ）動（dòng）反應式；

(2)    式為主要反應（yīng）式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為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（jiāng）液（石（shí）灰達到飽和狀況）中，中（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應（yīng），反應生成（chéng）的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢（màn）沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對（duì）SO2的吸收能力，循環（huán）使用。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒（shāo）堿（jiǎn）（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）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（biàn）於設備運行（háng）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，提高了運行的可靠性，降低了操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用（yòng）較小的液氣（qì）比，達到較高的脫硫效（xiào）率，一般在90%以上；

4、對脫硫除（chú）塵一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及吸收（shōu）設備（bèi）內飽和結晶，並形成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶（róng）性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會在塔內形（xíng）成結晶、結（jié）垢。運行（háng）過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）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（脫硫液的保有量）。有意識地增加此（cǐ）處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與穩定操（cāo）作的（de）平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝（yì）上進行優（yōu）化，實現真正（zhèng）的雙堿法（fǎ）工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞（sāi）。