天水雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

鈉鈣雙堿法脫（tuō）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，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉（nà）堿法運行費用高的缺點。它利用鈉（nà）鹽易溶於水，在脫（tuō）硫除塵塔內部采（cǎi）用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液（yè）在再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再（zài）生，從而使得（dé）鈉離子循環（huán）吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生（shēng）的煙氣首先（xiān）由引（yǐn）風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵（chén）塔的入口處設置（zhì）了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進（jìn）入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置（zhì）一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與（yǔ）脫（tuō）硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充分混合；在吸（xī）收旋流板上下設置二層（céng）霧化係（xì）統，在該區段（duàn）空間充（chōng）滿（mǎn）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（zài）次反應，脫除80%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統（tǒng）的合理選（xuǎn）型（xíng）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（bù）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（zú）的機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴相碰（pèng），其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一（yī）層除塵（chén）旋流板及水膜（mó）溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的（de）漿液流入（rù）沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後（hòu）經（jīng）循環泵再次送入（rù）噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生（shēng）強大的離心力，將煙（yān）氣中（zhōng）的液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除（chú）霧的效果。潔淨煙氣（qì）終達標排放（fàng）。

工藝原理

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

Ⅰ、脫（tuō）硫（liú）過（guò）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（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至酸性（xìng）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（shí）灰達到飽和狀況）中（zhōng），中性（兩性（xìng））的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續跟（gēn）石灰反應，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（ér）使[Na+]得（dé）到再生，吸收液（yè）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難予再生，使堿（NaOH）的消耗量（liàng）有所增（zēng）加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的（de）需要，采用不同的方法（fǎ）對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石（shí）灰濕法脫（tuō）硫（liú）工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循（xún）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（yùn）行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免（miǎn）了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的可靠性，降低了操（cāo）作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快（kuài），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、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路（lù）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，並形（xíng）成晶核，逐（zhú）漸晶體（tǐ）擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸收（shōu），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（qīng）鈉（nà），不會在塔內形成結晶、結垢。運行過（guò）程關鍵在於保持所需的鈉離（lí）子濃（nóng）度（dù）與及時利（lì）用（yòng）脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙（xì）較（jiào）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（jiā）此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追（zhuī）求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝（yì）上（shàng）進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。