梅州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在石灰石/石膏法基礎上結（jié）合鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）克服了石灰石（shí）/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（tǎ）內部（bù）采用鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後的脫硫（liú）液在再生池內利用廉價（jià）的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該工藝（yì）綜合石灰法與鈉堿法的特點，既（jì）解決了石（shí）灰法（fǎ）的塔（tǎ）內（nèi）易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優（yōu）點。

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿切線送入旋流板脫硫（liú）除塵塔內（nèi）（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵（chén）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（tuō）硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋流板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板（bǎn）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（huà）液（yè）滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反（fǎn）應（yīng），脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成無（wú）死角（jiǎo）、重疊（dié）少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時間內在霧化區中穿行（háng），煙（yān）氣中SO2有了充足的機（jī）會與（yǔ）脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧（wù）滴（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落（luò）入脫硫（liú）除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及水膜溢（yì）流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫除（chú）塵塔底部流入反應（yīng）池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液（yè）流入沉（chén）澱池進（jìn）行（háng）沉澱再生，再生後的上清液（yè）（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清（qīng）液池（chí）內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴（dī）分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰（huī）再生的方法（fǎ）。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（wéi）吸收啟動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性（xìng）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（huī）漿液（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出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到（dào）再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞（yà）硫（liú）酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品（pǐn）進行處理。

工藝特點

與石（shí）灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有（yǒu）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、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象，便（biàn）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（tí）高了運行（háng）的可靠性（xìng），降低了（le）操作費用（yòng）；

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

4、對（duì）脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路（lù）結垢主要是晶相（xiàng）結（jié）垢；即（jí）沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清（qīng）潔（jié）吸收，吸收產物（wù）均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為（wéi）鈉鹽（yán），在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會（huì）在（zài）塔內形成結晶、結（jié）垢。運行（háng）過程關（guān）鍵在於保持所需的鈉離子濃（nóng）度與及時利用脫硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用；在（zài）塔內操作工況（kuàng）的設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平（píng）衡；工藝上進行優化（huà），實現真正的（de）雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設（shè）置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。