宿州鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝（yì），它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費（fèi）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（xī）收後的脫硫液在再生池內利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（zōng）合石灰法與鈉堿法（fǎ）的特點（diǎn），既解決了石灰法的塔內易結（jié）垢（gòu）的問題（tí），同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優點。

工（gōng）藝流程介紹

鍋爐產生（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（煙氣進口設置在脫（tuō）硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的（de）入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設置一層（céng）吸收旋流板--煙氣（qì）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（liú）板上下設置二層霧化係統（tǒng），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，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上（shàng）的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧（wù）化區形成無死角、重疊少的霧狀液（yè）體均勻分布的（de）霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴（dī）相（xiàng）碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同（tóng）時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二層霧化噴淋層上方（fāng）設置一層除塵旋（xuán）流板及水膜溢流（liú）槽，用以提（tí）升除塵效果（guǒ）。

脫硫除（chú）塵後的液（yè）體由脫硫除（chú）塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後的漿液流入（rù）沉澱池進行沉澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在清液池內適（shì）當補充一定量的堿液後經循環（huán）泵再（zài）次送入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通（tōng）過塔頂旋流板（bǎn）除霧器（qì）時，利用其導（dǎo）向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工藝原理

鈉鈣（gài）雙堿（jiǎn）法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化（huà）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；

(2)    式為主要反應式，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（xù）跟石灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半水化合物形（xíng）式慢慢（màn）沉（chén）澱（diàn）下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循（xún）環使用。

由於（yú）氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的（de）消耗量有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方（fāng）法對副產（chǎn）品進行處理。

工藝特（tè）點

與石灰（huī）石（shí）或石灰濕法脫硫工藝（yì）相（xiàng）比（bǐ），雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本（běn）上是[Na+]的水溶液，在（zài）循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕（shí）與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨損（sǔn），提高了運（yùn）行的可靠性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度（dù）快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較高的脫硫效率（lǜ），一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石（shí）灰的利用率。

結垢堵（dǔ）塞問題

管（guǎn）路結垢主要是晶（jīng）相（xiàng）結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣（gài）雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣（gài）在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後（hòu），轉化成溶解度（dù）更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶、結垢。運行過程關鍵（jiàn）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進行再生。

在塔盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢（gòu）堵塞。