安徽電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法（fǎ）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（fǎ）容易結垢、鈉堿法（fǎ）運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉（lián）價的（de）石灰進行再生（shēng），從而使得鈉離子循環吸收利用。

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

工藝流（liú）程介紹

鍋爐（lú）產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫（liú）除塵（chén）塔內（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫（tuō）硫（liú）除塵塔的入口處設置了（le）予降溫脫硫係（xì）統，經過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上（shàng）下設置二層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸（xī）收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成（chéng）無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻分（fèn）布的霧（wù）化區（qū）段，煙氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中穿（chuān）行（háng），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”，質量增大，落入脫硫（liú）除（chú）塵塔底部。

在（zài）二（èr）層（céng）霧化噴（pēn）淋層上方設（shè）置一層除塵旋流板及水膜溢流槽（cáo），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灰漿液進行再（zài）生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉（chén）澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入（rù）清液池，在清液池內適當補充一定量的（de）堿液後（hòu）經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過（guò）塔頂旋流（liú）板除霧器時，利用其（qí）導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到（dào）同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝（yì）原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反（fǎn）應式（shì）；

(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（shí）灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後生成（chéng）的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應（yīng）生成的亞硫酸鈣以（yǐ）半水化合物形式慢慢（màn）沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的（de）吸收能力（lì），循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）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（liú）除（chú）塵副產物（wù）為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以（yǐ）根據自（zì）己的需要，采用不（bú）同的方（fāng）法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法（fǎ）脫硫工藝相比，雙堿法原則（zé）上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過（guò）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（de）沉澱發（fā）生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了（le）運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉（nà）基吸收液吸（xī）收SO2速度快，故可用較小的（de）液氣（qì）比，達到較（jiào）高（gāo）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。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主（zhǔ）要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路（lù）及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣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（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（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽（yán），在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於（yú）保持所（suǒ）需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計（jì）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，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製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。