陝西鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克服（fú）了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用（yòng）高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內（nèi）利（lì）用廉（lián）價的石灰進行再生，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（jiě）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（de）優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫（liú）除塵塔的入（rù）口處設置了予降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫後的煙氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在（zài）該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出（chū）的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸（xī）收堿液再次反應（yīng），脫除80%以上的（de）二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，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（duàn），煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會與脫硫液接觸，並不斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）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，用以提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流（liú）入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流（liú）入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在清液池內適當（dāng）補充一定量的堿液後經循環（huán）泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙（yān）氣通過塔頂旋流板除霧器時，利（lì）用其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（wù）的效果。潔淨煙氣終達（dá）標排放。

工藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反應式（shì）；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚（shèn）至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）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（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（yīng）生成的亞硫酸鈣（gài）以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

脫硫除塵副（fù）產物為亞（yà）硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後（hòu）），用戶可以（yǐ）根據自己的需要，采用（yòng）不（bú）同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是[Na+]的水溶液，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（xī）收劑的再（zài）生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔（tǎ）內（nèi）堵塞和磨損，提高了運（yùn）行的可靠性，降（jiàng）低（dī）了操作（zuò）費用；

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速度（dù）快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率（lǜ），一般（bān）在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化（huà）技（jì）術而言，可提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在（zài）管路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性（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（yà）硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔（tǎ）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脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增（zēng）加一（yī）定的（de）持液量（脫硫液的保有量）。有意識地（dì）增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用；在塔內操作工（gōng）況的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而（ér）是（shì）求得效率與穩定操作的（de）平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。