本溪電廠大型脫硫塔

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鈉（nà）鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法（fǎ）基礎上結合鈉（nà）堿法發展（zhǎn）起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易溶（róng）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）價的石灰進行再生，從而使得鈉離（lí）子循環吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正（zhèng）壓沿切線送入旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入口處（chù）設置（zhì）了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫（tuō）硫除塵（chén）塔。在（zài）脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙（yān）氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸（chù），兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係（xì）統，在該區段空間充（chōng）滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布（bù）置（zhì），使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時（shí）間（jiān）內在霧化區中穿（chuān）行，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，同時殘留煙塵（chén）被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵（chén）塔底（dǐ）部。

在二層（céng）霧化（huà）噴淋層上方設置一層（céng）除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由（yóu）脫硫除塵塔底（dǐ）部流入（rù）反應池（chí）與石灰漿液進行（háng）再生（shēng）反應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進（jìn）行沉澱（diàn）再（zài）生，再生後的（de）上清液（鈉堿）溢流入（rù）清液池，在清（qīng）液池內（nèi）適（shì）當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣（qì）通過（guò）塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作用產（chǎn）生強（qiáng）大的離（lí）心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來（lái），達到同時（shí）除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝（yì）原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用（yòng）純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可（kě）分脫硫過（guò）程和（hé）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（yīng）式；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高（gāo）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（gēn）石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生成的（de）亞硫（liú）酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由（yóu）於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根（gēn）據自己的需要，采用不（bú）同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，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉（nà）堿（jiǎn）脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）水溶液，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（bèi）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（háng）的可靠性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基（jī）吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較小（xiǎo）的液氣比（bǐ），達到較高的（de）脫硫效率，一般在90%以上（shàng）；

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（tí）

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的（de）鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均（jun1）溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充（chōng）分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉（nà），不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利用脫硫（liú）劑對脫硫（liú）液進行再生（shēng）。

在塔（tǎ）盤空隙較小的部位（wèi）增（zēng）加一定的持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以加大自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設計上（shàng），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（mó）損的平衡；工藝上進（jìn）行優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝（yì），較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置（zhì），定（dìng）期衝（chōng）洗，減少結垢（gòu）堵塞。