大同（tóng）鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工（gōng）藝

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法發展起來的（de）工藝，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。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）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（háng）再生，從而使（shǐ）得（dé）鈉離子循（xún）環吸（xī）收利（lì）用（yòng）。

該工藝（yì）綜合石灰法與鈉（nà）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（xī）收（shōu）效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由（yóu）引風機正壓沿（yán）切線送入旋流板脫硫除（chú）塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫脫（tuō）硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在（zài）脫硫除塵塔（tǎ）內首（shǒu）先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反（fǎn）應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混（hún）合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，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%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，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（zhǎng）時間內在（zài）霧化區中穿行（háng），煙氣中SO2有了充（chōng）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（cóng）而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在（zài）二層霧化噴淋層上（shàng）方設（shè）置一層（céng）除塵旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵（chén）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生反應，反應（yīng）後（hòu）的漿液流（liú）入沉澱池進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池（chí），在清液池內適當補充（chōng）一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋（lín）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，將煙氣中（zhōng）的（de）液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除霧（wù）的效果。潔淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰再生的方法。其基本化學（xué）原理可分（fèn）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（qǐ）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（xìng）降低到中（zhōng）性甚至（zhì）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（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式（shì）慢（màn）慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再（zài）生，吸收液恢複對SO2的（de）吸收能力，循（xún）環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有所增加，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫（liú）除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對（duì）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，雙堿法原則上（shàng）有以（yǐ）下優（yōu）點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫（liú），循環水基本（běn）上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無（wú）腐（fǔ）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沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高（gāo）了運行的可靠性，降低了操（cāo）作費用（yòng）；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快（kuài），故可用較小的液氣比，達到較（jiào）高的脫硫效（xiào）率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體（tǐ）化技（jì）術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管路及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿（jiǎn）進行循環吸收，為清潔吸（xī）收，吸收產物均溶於水。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（wéi）鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離（lí）子濃（nóng）度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫（liú）液進行再（zài）生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫（liú）液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以（yǐ）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（yī）的效率，而是（shì）求得效率與穩（wěn）定操作（zuò）的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝（yì）上進行（háng）優化，實現真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞（sāi）。