莆田鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

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法發展起來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易（yì）結（jié）垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉（lián）價的石灰進行再（zài）生，從而使得鈉離子循環吸收利（lì）用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點（diǎn），既解決（jué）了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效（xiào）率高（gāo）的優點。

工（gōng）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脫硫除（chú）塵（chén）塔（tǎ）內（煙氣進口設置在脫（tuō）硫除塵（chén）塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入（rù）口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋（xuán）流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣（qì）由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸（xī）收（shōu）旋流板（bǎn）上下設置二層霧（wù）化（huà）係統（tǒng），在該區（qū）段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及（jí）科學布置，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少（shǎo）的霧狀液（yè）體均勻分布（bù）的（de）霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反（fǎn）應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上（shàng）“水珠”，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（chú）塵旋流（liú）板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫（tuō）硫除塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液（yè）進（jìn）行再生反應，反應後的漿液流（liú）入沉澱池進行沉澱再（zài）生，再生後的（de）上清（qīng）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（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板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用（yòng）產生強大的（de）離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）到同（tóng）時除（chú）塵除霧的效果。潔淨煙氣終達（dá）標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿（jiǎn）啟動（dòng），鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再（zài）生的方法。其基（jī）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（shì）；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當（dāng）堿性降低到中性甚至（zhì）酸（suān）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（huī）達到（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下（xià）來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢（huī）複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用（yòng）。

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（liàng）有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己（jǐ）的（de）需要，采用不同的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法（fǎ）脫硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以（yǐ）下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸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，降低了操作費用；

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣（qì）比，達到較（jiào）高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技（jì）術而言，可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿法采用易（yì）溶（róng）性的鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫（liú）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要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液進行再（zài）生。

在塔盤空隙較（jiào）小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是（shì）求得效率與穩定操作的（de）平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨（mó）損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的（de）控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置（zhì）高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。