長春電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石（shí）膏法基礎上（shàng）結合鈉（nà）堿法發展（zhǎn）起來的工藝（yì），它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它（tā）利（lì）用（yòng）鈉鹽易溶於水，在脫硫除（chú）塵塔內部（bù）采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰（huī）進行再生，從而使得鈉（nà）離子循（xún）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，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生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（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除（chú）塵塔的入口處設置了予降溫脫（tuō）硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙（yān）氣由下而（ér）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（zhì）二層霧化係統（tǒng），在該（gāi）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（shōu）堿（jiǎn）液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴（pēn）霧係統的合理選型及科學布（bù）置（zhì），使該霧（wù）化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間（jiān）內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了（le）充（chōng）足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰（pèng），其中SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同（tóng）時（shí）殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵（chén）塔底部。

在二層霧（wù）化（huà）噴（pēn）淋層上方設置一層除塵旋流板及（jí）水（shuǐ）膜溢流（liú）槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔（tǎ）底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進行再生（shēng）反應，反應後的漿液流（liú）入（rù）沉澱池進（jìn）行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢（yì）流入（rù）清液池（chí），在清液池（chí）內適當補充一定（dìng）量的堿液後經循環泵再（zài）次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔（tǎ）頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將（jiāng）煙氣（qì）中的液滴分離（lí）出來，達到同（tóng）時除塵（chén）除霧的效果。潔淨煙（yān）氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣（gài）雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方法。其基本化學原（yuán）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)    式為吸收啟（qǐ）動反（fǎn）應（yīng）式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(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（zài）石灰漿（jiāng）液（石灰達到（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於（yú）氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的（de）NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）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，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管（guǎn）道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用（yòng）；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一（yī）般在（zài）90%以上；

4、對脫硫除塵一體（tǐ）化（huà）技術而言，可提高（gāo）石（shí）灰的（de）利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即（jí）沉（chén）澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形（xíng）成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大，產生結（jié）晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性（xìng）的鈉堿進行循環（huán）吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫（liú）酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所（suǒ）需（xū）的鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）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（chí）液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用（yòng）；在塔內（nèi）操作工況的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得（dé）效（xiào）率與穩定操作（zuò）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（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設（shè）置（zhì）高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少（shǎo）結垢堵（dǔ）塞。