石嘴山鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝（yì），它克服（fú）了石灰石/石膏法（fǎ）容易結垢（gòu）、鈉堿法運（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉（nà）鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采（cǎi）用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉（lián）價（jià）的（de）石灰進行再生，從而使得鈉離子（zǐ）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（tǎ）內（nèi）易結垢（gòu）的（de）問題（tí），同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝（yì）流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿（yán）切線（xiàn）送入旋流（liú）板脫硫除塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除（chú）塵（chén）塔的入口處設（shè）置了予降（jiàng）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（nèi）首先設置一（yī）層吸收旋（xuán）流板--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（zài）吸收旋流板（bǎn）上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的粒徑為（wéi）100～300μｍ的（de）霧化液滴，煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反應，脫除80%以上的二（èr）氧化硫。噴霧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（shǎo）的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿（chuān）行，煙氣中SO2有了充（chōng）足（zú）的機會與脫硫液接觸（chù），並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應，從而被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠”，質（zhì）量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二（èr）層霧化噴淋層上方設（shè）置一層除（chú）塵旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以提升除塵（chén）效果。

脫（tuō）硫除（chú）塵後的液體由脫（tuō）硫除塵（chén）塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池，在清液池內適當補（bǔ）充（chōng）一定量的堿液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣（qì）通過塔（tǎ）頂（dǐng）旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力（lì），將煙氣中的（de）液滴分離出來，達到同時除（chú）塵除霧的效果。潔淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工（gōng）藝原（yuán）理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）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（wéi）吸（xī）收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿（jiǎn）性（xìng）降低到中性甚至（zhì）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（huī）達到飽和狀況）中，中性（兩（liǎng）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，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱（diàn）下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循（xún）環使用。

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

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫（liú）酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同（tóng）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（shàng）有以下優（yōu）點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環（huán）水（shuǐ）基本上是[Na+]的水溶液，在（zài）循環過程中對水泵（bèng）、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）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（fā）生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠性，降低（dī）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（qì）比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵（chén）一體化技術而言，可（kě）提高石（shí）灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收設備（bèi）內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用（yòng）易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸（xī）收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循（xún）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（gòu）。運行（háng）過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用（yòng）脫硫（liú）劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小（xiǎo）的（de）部位（wèi）增加（jiā）一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的（de）氣速，以加大自清洗的作用；在塔（tǎ）內操作工況的設計上，不單單追求單一的（de）效率（lǜ），而是（shì）求得（dé）效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙（shuāng）堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝（zhuāng）置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。