包頭鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石（shí）/石膏（gāo）法容（róng）易（yì）結垢、鈉堿法運行（háng）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（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該（gāi）工（gōng）藝綜合石灰法與鈉堿法（fǎ）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（jù）備鈉堿法吸收效率高的優點（diǎn）。

工（gōng）藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的（de）煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿（yán）切線（xiàn）送入旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫（tuō）硫除塵塔的入（rù）口處設（shè）置了予降溫脫（tuō）硫（liú）係統，經過（guò）降溫後的煙氣（qì）進入脫硫除塵（chén）塔。在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）內（nèi）首先設置（zhì）一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑（jì）混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸（xī）收旋流板上下設（shè）置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒徑（jìng）為100～300μｍ的（de）霧化（huà）液（yè）滴，煙氣中SO2與吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以上（shàng）的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及（jí）科（kē）學布置，使該霧化區形成無（wú）死角、重疊少的霧狀液體均勻分布（bù）的霧化區段，煙氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的（de）機會與脫（tuō）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（ér）被脫（tuō）除，同（tóng）時（shí）殘留煙塵被帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔（tǎ）底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除（chú）塵旋流板（bǎn）及水膜溢流槽，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（yǔ）石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的（de）堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時，利用其導向作用產生強大的離心（xīn）力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的（de）效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿（jiǎn）啟（qǐ）動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）理可分脫硫過程（chéng）和再（zài）生（shēng）過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸（xī）收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中（zhōng）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（liǎng）性）的NaHSO3很快（kuài）跟（gēn）石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應（yīng）生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用（yòng）。

由（yóu）於氧化副（fù）反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原則上（shàng）有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是（shì）[Na+]的水（shuǐ）溶液，在循環（huán）過程中對水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便（biàn）於設備運行與保養（yǎng）；

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（nèi）堵塞和磨損，提高了運行（háng）的可靠性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸（xī）收SO2速度快，故可用較小的（de）液（yè）氣比，達到較高的脫硫效率（lǜ），一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言（yán），可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢主要是晶相結（jié）垢；即沉澱物在管路及吸（xī）收（shōu）設備內飽（bǎo）和結晶（jīng），並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產生結晶堵塞（sāi）。

鈉（nà）鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉（nà）堿進行循（xún）環吸（xī）收，為清（qīng）潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶、結垢。運（yùn）行（háng）過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一（yī）定（dìng）的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增加此處的氣速，以加（jiā）大自清洗的作用；在塔內（nèi）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（lǜ）與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡（héng）；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。