深圳電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫（liú）工（gōng）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（lì）用鈉（nà）鹽易溶於水，在脫硫除（chú）塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內（nèi）利用廉（lián）價（jià）的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐（lú）產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設（shè）置了（le）予降溫脫硫係（xì）統（tǒng），經過（guò）降溫後的煙氣（qì）進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由（yóu）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，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化（huà）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布置，使該霧（wù）化（huà）區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化（huà）區段，煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有了充（chōng）足的（de）機（jī）會與（yǔ）脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收（shōu）液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵（chén）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，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後（hòu）的（de）液體由（yóu）脫硫除塵塔（tǎ）底部流入反應（yīng）池與石灰漿液（yè）進行再（zài）生反（fǎn）應（yīng），反應後的漿液流（liú）入沉澱池（chí）進行沉澱再生，再生（shēng）後的上清液（yè）（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內（nèi）適當補充一定量（liàng）的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的（de）煙（yān）氣通過塔頂旋流板（bǎn）除霧器時，利（lì）用其導向作（zuò）用產生強大的（de）離心力，將煙氣中的（de）液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔（jié）淨煙氣終達標（biāo）排放（fàng）。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方法。其基（jī）本化學原理可分脫硫過程和再（zài）生過（guò）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（shì），pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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（shí）灰反應從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後生成的（de）[SO32-]又繼續跟石灰反應（yīng），反應生成的亞硫酸鈣以半水化合（hé）物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對（duì）SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的NaSO4難予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的（de）消耗量（liàng）有所增加（jiā），需（xū）每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工藝相（xiàng）比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優（yōu）點：

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

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免了塔（tǎ）內堵塞和磨損（sǔn），提高（gāo）了運行的可靠性，降低了操作費（fèi）用（yòng）；

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

4、對脫硫除塵一體（tǐ）化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢（gòu）堵塞（sāi）問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核（hé），逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣（gài）雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收（shōu）產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循（xún）環池內經充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸（xī）收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形（xíng）成（chéng）結晶、結垢（gòu）。運行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子（zǐ）濃度與及時利用（yòng）脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔（tǎ）盤空（kōng）隙較小的部位增加一定的（de）持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作用；在塔內操作工（gōng）況的設計上，不單單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操（cāo）作的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好（hǎo）的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗（xǐ）裝置，定期衝（chōng）洗，減少結（jié）垢堵（dǔ）塞。