寧波電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的工藝，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。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在（zài）脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而（ér）使得鈉離子循（xún）環（huán）吸收利用。

該工藝綜合石灰法（fǎ）與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結（jié）垢的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸（xī）收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口（kǒu）處設置了予（yǔ）降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合（hé）反應層，煙氣（qì）由下而（ér）上與（yǔ）噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區（qū）段空間充滿著由（yóu）霧化器（qì）噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴（dī），煙氣中SO2與（yǔ）吸收堿液再次反（fǎn）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，使該霧化區形（xíng）成無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分（fèn）布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有（yǒu）了充足的機會（huì）與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行反應，從而被脫（tuō）除，同時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大（dà），落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反應，反應（yīng）後的（de）漿液流入（rù）沉（chén）澱池（chí）進行沉澱再生，再生後的上（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池，在清液池內適當（dāng）補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

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

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動（dòng），鈉鈣吸（xī）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（guò）程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當（dāng）堿性（xìng）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（hěn）快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨（suí）後（hòu）生成的[SO32-]又（yòu）繼續跟石灰反應（yīng），反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱（diàn）下來，從而使[Na+]得到（dào）再生，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NaSO4難予再（zài）生，使（shǐ）堿（NaOH）的消耗量有所增加，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（yòng）戶可以根據自己的需要，采用不同的（de）方法對副產品進行處理。

工藝（yì）特（tè）點

與（yǔ）石（shí）灰石或石灰濕（shī）法（fǎ）脫硫工藝相（xiàng）比，雙堿法原則上有以（yǐ）下優點：

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

2、吸收劑的再生（shēng）和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可（kě）靠性（xìng），降低（dī）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）的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結（jié）垢；即沉（chén）澱物在管路及吸收設（shè）備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣（gài）雙堿法采用易溶性（xìng）的鈉堿進行循環吸收，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（shōu）液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶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（tuō）硫劑對脫硫液（yè）進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液（yè）的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗（xǐ）的作用；在塔內（nèi）操作工況的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與（yǔ）穩定操作的平衡，結垢（gòu）與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上（shàng）進行優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。