惠州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙（shuāng）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堿（jiǎn）法發展起來的工藝（yì），它克服了石（shí）灰石/石膏（gāo）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收SO2，吸收後的（de）脫（tuō）硫液在再生池內利（lì）用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垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流（liú）程介紹

鍋（guō）爐產（chǎn）生的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓（yā）沿切線送入旋流板脫硫除塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置在脫硫除（chú）塵塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙氣（qì）與（yǔ）脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙氣（qì）由下而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋流板上下設置二（èr）層霧化係統，在該區段空間充滿著（zhe）由霧（wù）化器（qì）噴出的粒徑為（wéi）100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸（xī）收堿液再次反應，脫除80%以上（shàng）的二氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布（bù）置，使該霧（wù）化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧（wù）化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行（háng），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）殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除（chú）塵（chén）塔（tǎ）底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液（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（nà）堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的堿液（yè）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（liú）板除霧器時，利用其導向作用產（chǎn）生強大的離（lí）心力，將煙氣中的液滴分（fèn）離出來（lái），達到同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標（biāo）排放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）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（xī）收啟動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至（zhì）酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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（xìng）（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再（zài）生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加（jiā），需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為（wéi）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（háng）處理（lǐ）。

工藝（yì）特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中對水泵、管（guǎn）道、設（shè）備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運（yùn）行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在（zài）90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞（sāi）問題

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

鈉鈣雙堿法采用易溶性的（de）鈉堿（jiǎn）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（zài）循（xún）環池內經充（chōng）分沉澱後，進（jìn）入塔體的脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶（róng）解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關（guān）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。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增加此（cǐ）處（chù）的氣速，以加大自清（qīng）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平衡，結垢（gòu）與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。