晉城鋼廠（chǎng）燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫（liú）工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（yì）（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫（tuō）硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後（hòu）的脫硫（liú）液在（zài）再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿（jiǎn）法的特點，既解決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿（jiǎn）法吸收效率高的優點。

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產（chǎn）生（shēng）的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）口設置在脫硫除塵塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵塔的（de）入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫（tuō）硫除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先（xiān）設置一層吸收旋流板--煙（yān）氣與脫硫（liú）劑（jì）混合反應層（céng），煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩（liǎng）者充分（fèn）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由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊（dié）少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有（yǒu）了充（chōng）足（zú）的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應，從（cóng）而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫硫除塵（chén）塔（tǎ）底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）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生，再生後的上（shàng）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入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產（chǎn）生強（qiáng）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，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方（fāng）法。其基本化學原理可分脫硫過程和再（zài）生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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)    式為當堿性降低（dī）到（dào）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石（shí）灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉（chén）澱下來（lái），從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力（lì），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）的消耗量有（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝（yì）特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上（shàng）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（bèi）運行與保養（yǎng）；

2、吸（xī）收劑的再生（shēng）和脫硫（liú）渣的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提（tí）高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的（de）脫硫效率，一般在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。

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收設備內（nèi）飽（bǎo）和結晶，並形成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環（huán）吸收，為（wéi）清潔吸收，吸（xī）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，進入塔體（tǐ）的脫（tuō）硫（liú）吸收液主要為（wéi）鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結（jié）垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉（nà）離子（zǐ）濃度與及時利用脫硫劑對脫（tuō）硫（liú）液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在塔內操作工況的（de）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，結垢與衝刷磨損（sǔn）的（de）平衡；工藝上進行優化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置（zhì），定期衝洗（xǐ），減少結（jié）垢堵塞。