日喀則鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容（róng）易結垢、鈉（nà）堿法運行費用高的（de）缺點。它利（lì）用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液（yè）在再生池內利（lì）用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）環吸收利用。

該工藝（yì）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的問題，同時（shí）又具備鈉堿法吸（xī）收效率高的優點。

工藝流程介（jiè）紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿（yán）切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處設置了予降溫（wēn）脫硫係統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流（liú）接觸（chù），兩者充（chōng）分（fèn）混（hún）合；在吸收旋（xuán）流板上下設置二層霧化係統，在該（gāi）區（qū）段空間充滿著由（yóu）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（wù）係統的合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成無死（sǐ）角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸（xī）收液進行反應，從而（ér）被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部（bù）。

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，用以提（tí）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（huī）漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進（jìn）行沉（chén）澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池（chí），在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液後（hòu）經循環泵再次送入噴淋係統中。

經（jīng）脫（tuō）硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其（qí）導向作（zuò）用（yòng）產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達（dá）到（dào）同時除塵（chén）除霧的（de）效果。潔（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收（shōu）SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再（zài）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（fǎn）應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為當堿性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很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來（lái），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。

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

脫硫除（chú）塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根（gēn）據自己（jǐ）的需要，采用不同的方法對（duì）副產（chǎn）品（pǐn）進行處理。

工藝（yì）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（jiǎn）脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循環過程（chéng）中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運（yùn）行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這樣避免了塔內堵塞和磨（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（shōu）SO2速（sù）度快，故可用較小的（de）液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）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

管路結垢主要（yào）是晶相結垢；即沉澱物在管（guǎn）路及（jí）吸收設備內飽和（hé）結晶，並形成（chéng）晶（jīng）核，逐漸晶體擴大（dà），產生結（jié）晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收（shōu），為清潔吸收，吸收產物均溶（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（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運（yùn）行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與及（jí）時利用脫硫劑對脫硫液（yè）進（jìn）行再生（shēng）。

在塔盤空隙（xì）較小的（de）部（bù）位（wèi）增加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意識地增（zēng）加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作（zuò）的平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨（mó）損的平衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工（gōng）藝，較（jiào）好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。