寧（níng）德電（diàn）廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法（fǎ）基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克（kè）服了石灰石/石膏法容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵（chén）塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收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（zǐ）循環（huán）吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿（jiǎn）法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同（tóng）時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙（yān）氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中（zhōng）下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處（chù）設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後（hòu）的煙（yān）氣進入脫（tuō）硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣（qì）與（yǔ）脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴（pēn）出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴（dī），煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應（yīng），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（sǐ）角、重疊少的霧狀液（yè）體均勻分布（bù）的霧化（huà）區段，煙（yān）氣較長時間內（nèi）在霧化區中穿行，煙（yān）氣（qì）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SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質（zhì）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塵旋流板及水膜溢流槽（cáo），用以提升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後的（de）液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿（jiāng）液（yè）流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清（qīng）液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內適（shì）當補充一定（dìng）量的堿液後經循環泵再次送入噴（pēn）淋係統中。

經脫硫後的煙（yān）氣通（tōng）過塔頂旋流板除霧（wù）器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大（dà）的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來（lái），達到同時（shí）除塵除（chú）霧的效果。潔淨煙氣終達（dá）標排放。

工藝原（yuán）理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方（fāng）法。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（jiǎn）性降低到中性甚至酸（suān）性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）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（huī）達到飽和狀況）中，中性（兩性）的（de）NaHSO3很（hěn）快跟石（shí）灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水化（huà）合物形（xíng）式慢慢沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複（fù）對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天（tiān）補（bǔ）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），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副（fù）產品進行處（chù）理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，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（shì）[Na+]的水（shuǐ）溶液，在循環過程（chéng）中（zhōng）對水泵、管道、設（shè）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）再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸（xī）收SO2速度（dù）快，故可用較小的液氣比（bǐ），達到較高的脫硫（liú）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。

結垢堵塞問題

管路結垢（gòu）主要（yào）是晶相結垢；即沉澱物在（zài）管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核（hé），逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行循（xún）環吸（xī）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（chí）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（chéng）溶解度更大的亞硫酸氫鈉（nà），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脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位增加一定的持液量（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（nèi）操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得效率與穩（wěn）定（dìng）操（cāo）作的平（píng）衡，結垢與（yǔ）衝刷磨損的平衡；工藝上進（jìn）行（háng）優（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃（nóng）度，避免結垢。塔頂（dǐng）設置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。