內蒙古鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工（gōng）藝

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工藝，它克服了石（shí）灰石/石膏（gāo）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，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收（shōu）SO2，吸收後的（de）脫硫液在再生池內利用廉價（jià）的石灰進（jìn）行再生（shēng），從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內易結垢（gòu）的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率（lǜ）高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了予降溫脫硫係（xì）統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑（jì）混合（hé）反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收（shōu）旋流板上（shàng）下設置二層霧化係統，在（zài）該（gāi）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（jí）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（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二（èr）層霧化（huà）噴淋層上（shàng）方設置一層除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灰漿液進行再（zài）生反應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池（chí），在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後的（de）煙（yān）氣通過塔頂旋流板除（chú）霧器時，利用其（qí）導向（xiàng）作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，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（yòng）純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的方法。其（qí）基本化學原理可分脫硫（liú）過程和再生過程（chéng）：

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）收啟動反應式；

(2)    式為主要（yào）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（shēng）過（guò）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（dá）到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟（gēn）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，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢（huī）複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的（de）NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消耗量有所增加（jiā），需每天（tiān）補充0.5kg燒（shāo）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（yòng）不（bú）同的方法對副產品進（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工（gōng）藝（yì）相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循（xún）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（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外（wài），這樣避免了（le）塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收（shōu）液吸收SO2速度快（kuài），故可用較小（xiǎo）的液氣比，達到較高的（de）脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術（shù）而言，可提高石灰的利用率。

結（jié）垢堵塞問題

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

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於（yú）水。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）大的亞（yà）硫酸（suān）氫（qīng）鈉，不會在塔內形成（chéng）結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑（jì）對脫硫液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部位增（zēng）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，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設（shè）計上，不單單追求（qiú）單（dān）一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡（héng）；工藝上進行優化，實現（xiàn）真正的雙（shuāng）堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵塞。