荊州鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石（shí）膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）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（róng）於水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在（zài）再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的（de）特點，既解決了石灰法的塔內易結垢（gòu）的問題，同（tóng）時又具備鈉堿法吸收效率高（gāo）的優（yōu）點。

工藝流程介紹（shào）

鍋爐產生的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿切線（xiàn）送入旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降（jiàng）溫脫硫係統（tǒng），經過降溫後（hòu）的煙（yān）氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層（céng）吸（xī）收旋流板--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（huà）液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應，脫除（chú）80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧（wù）係統的合理選型及科學布置，使該霧化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀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，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量（liàng）增大（dà），落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設置一層（céng）除塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流（liú）槽，用以提（tí）升除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫（liú）除塵塔底部流入反應池與石灰（huī）漿液進行再生反應（yīng），反應後的漿液流入（rù）沉（chén）澱池進行沉澱再（zài）生，再（zài）生後的（de）上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內（nèi）適當補充一定量的堿液後經循環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時（shí），利用其導向作用產生強（qiáng）大的離心（xīn）力，將（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙（yān）氣終（zhōng）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（shí）灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過（guò）程（chéng）：

Ⅰ、脫硫（liú）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（shí））

(3)    式為當（dāng）堿性降低（dī）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)

在石灰漿液（石灰（huī）達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生成（chéng）的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）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（de）消耗量（liàng）有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫（liú）酸鈣或硫酸鈣（gài）（氧化後），用戶可（kě）以根據（jù）自己的需要，采用不同（tóng）的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝（yì）特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則（zé）上有以（yǐ）下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均（jun1）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（de）沉澱發生在塔外，這（zhè）樣避免了塔內堵塞和磨損，提（tí）高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收（shōu）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（jié）垢堵塞問題

管路結（jié）垢主要是晶相結垢（gòu）；即沉澱（diàn）物在管路（lù）及吸（xī）收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶核（hé），逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在（zài）循環池內經充分沉（chén）澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解（jiě）度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內（nèi）形成結晶、結（jié）垢。運行過程關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（yè）進行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加（jiā）一定的持（chí）液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加（jiā）大自清洗的作用；在塔內操作工況的（de）設（shè）計上，不（bú）單單（dān）追求單一的效率（lǜ），而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的平衡；工藝（yì）上進行優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設（shè）置（zhì）高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。