湖北雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎（chǔ）上（shàng）結合鈉堿法發展（zhǎn）起來的工藝，它克服（fú）了（le）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（yán）易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的（de）脫硫液在再生（shēng）池內利用廉價的石灰進行再生，從（cóng）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，既解決了石灰法的塔（tǎ）內易結垢的問題，同時又具（jù）備鈉堿法吸收效率高（gāo）的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙（yān）氣進口設置在（zài）脫硫除塵（chén）塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔。在（zài）脫硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸（xī）收旋（xuán）流板--煙氣與脫硫劑混合（hé）反應層，煙氣由下而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸（chù），兩者充分混（hún）合；在吸收旋（xuán）流板（bǎn）上下設置二層霧化係統，在該區（qū）段空間（jiān）充滿著由霧化器（qì）噴出（chū）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（pēn）霧係（xì）統的合理選型及科學布置，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，煙氣較長時間內（nèi）在霧化區中穿行（háng），煙氣中SO2有了（le）充足的（de）機會與脫硫液接觸，並（bìng）不斷（duàn）與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而（ér）被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫硫除塵塔（tǎ）底部。

在（zài）二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流（liú）板及水膜（mó）溢流（liú）槽，用（yòng）以提升除塵效果。

脫硫除塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池（chí）與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後（hòu）的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的（de）上清液（鈉堿）溢流入（rù）清液池，在清液池內適（shì）當補充一定量的（de）堿液後經循（xún）環泵再次送入噴淋係（xì）統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利（lì）用其導向作用產生強（qiáng）大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）到同時除塵（chén）除霧的效果。潔淨煙（yān）氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉（nà）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、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸（xī）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（yè）（石灰達到飽和狀（zhuàng）況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後（hòu）生成（chéng）的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半（bàn）水化（huà）合物形式（shì）慢慢沉澱（diàn）下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需（xū）每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸（suān）鈣或（huò）硫酸（suān）鈣（氧化後（hòu）），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用不同的方法對副（fù）產品進行處理（lǐ）。

工藝（yì）特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）原（yuán）則上有以下優點：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的水（shuǐ）溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於設備運行與（yǔ）保（bǎo）養（yǎng）；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的（de）沉澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），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，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利（lì）用率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路結垢（gòu）主（zhǔ）要是晶相（xiàng）結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並（bìng）形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的（de）鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱（diàn）後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要（yào）為鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶（róng）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（jiàn）在於保持所需的鈉（nà）離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行（háng）再生。

在塔盤空隙較（jiào）小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗（xǐ）的（de）作用；在塔（tǎ）內操作工況的設計上，不單（dān）單追求（qiú）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（yì）上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。