嘉峪關鋼廠燒結煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基（jī）礎（chǔ）上結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，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（diǎn）。它利用鈉（nà）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（shēng）池內利用廉（lián）價的石灰進行再（zài）生（shēng），從而使（shǐ）得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰（huī）法（fǎ）與鈉堿法（fǎ）的特點，既解決了石灰（huī）法的（de）塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵（chén）塔內（煙氣（qì）進口設置在脫硫除塵塔中（zhōng）下部），在（zài）脫硫除塵塔的（de）入口處設置了予（yǔ）降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進（jìn）入脫硫除（chú）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（hún）合反應層，煙氣（qì）由（yóu）下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下（xià）設置二層霧（wù）化係統（tǒng），在該區段空間充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，脫除80%以上（shàng）的二氧化（huà）硫。噴霧係統（tǒng）的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時間（jiān）內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷（duàn）與霧滴相碰（pèng），其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧（wù）化噴淋層（céng）上方設置一（yī）層除塵旋流板及水膜溢（yì）流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後（hòu）的液體（tǐ）由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰（huī）漿液進行再（zài）生反（fǎn）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（chí）內適當補充一定量的堿液後（hòu）經循環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時（shí）除塵除霧（wù）的效果。潔淨煙氣（qì）終達標排放。

工藝原理（lǐ）

鈉鈣雙堿法[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（běn）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式（shì）為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性（xìng）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石灰反應（yīng），反應生（shēng）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+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使（shǐ）堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天（tiān）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），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用不同的方法（fǎ）對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是[Na+]的水溶（róng）液（yè），在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

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

3、鈉（nà）基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高（gāo）的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利（lì）用率。

結垢堵塞問題

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晶，並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產生結晶堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經（jīng）充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後（hòu），轉化成溶解度更大的亞硫（liú）酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運（yùn）行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫（tuō）硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一（yī）定的持（chí）液量（脫硫液的保有量）。有意（yì）識地增加此處的（de）氣速，以加大（dà）自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設（shè）計上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求（qiú）得效率與穩定（dìng）操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平（píng）衡（héng）；工藝上進行優化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設（shè）置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。