南平電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺（quē）點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫（tuō）硫除塵塔內部采用鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後的脫硫（liú）液在再生（shēng）池（chí）內利用廉價（jià）的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝（yì）綜合石灰法與鈉堿法的（de）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（liú）程介（jiè）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塔內（煙（yān）氣進口設置在脫硫除塵塔中下部（bù）），在脫硫除塵塔的入口（kǒu）處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵（chén）塔內首（shǒu）先設置一（yī）層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合（hé）反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流板（bǎn）上下設置二（èr）層霧化係統，在該區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴（pēn）出的（de）粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與（yǔ）吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧（wù）化區形成（chéng）無死角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時（shí）間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有了充足的機會與脫硫液（yè）接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰（pèng），其中SO2與吸收液進行反（fǎn）應，從而被脫除，同時殘留煙（yān）塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）灰漿液進（jìn）行再生反應，反應後的漿（jiāng）液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清（qīng）液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池，在清液池內（nèi）適當補充一定量（liàng）的堿液後經循環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其（qí）導向作用產生強大的離心力，將（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到同時除（chú）塵除霧的（de）效果。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理（lǐ）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（shì）為吸（xī）收啟動反（fǎn）應式；

(2)    式為主要（yào）反應（yīng）式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低（dī）到中性甚至（zhì）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（zài）石灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反（fǎn）應從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟（gēn）石灰反應（yīng），反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從（cóng）而（ér）使（shǐ）[Na+]得到（dào）再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副（fù）反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生（shēng），使堿（NaOH）的消耗（hào）量有所增加，需每（měi）天補充（chōng）0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除（chú）塵副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸（suān）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進行處理。

工藝特點

與石灰石或（huò）石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以（yǐ）下優點：

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

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免了塔內堵塞（sāi）和（hé）磨（mó）損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

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（gāo）的脫硫（liú）效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石（shí）灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即（jí）沉澱物在管路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶（jīng）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，為清潔吸收，吸收產物均溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內（nèi）吸收SO2後（hòu），轉化成（chéng）溶（róng）解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫液（yè）進行再（zài）生。

在塔盤空隙（xì）較（jiào）小的（de）部位增加一定的持液量（liàng）（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩（wěn）定（dìng）操（cāo）作（zuò）的平衡，結垢（gòu）與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上（shàng）進行（háng）優化，實（shí）現（xiàn）真正的雙堿（jiǎn）法工藝，較好（hǎo）的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少（shǎo）結垢堵塞。