烏蘭察布電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發（fā）展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉（nà）堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉（nà）堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行（háng）再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與（yǔ）鈉堿法的特點，既解決（jué）了石灰法的（de）塔內易結垢的問題，同時（shí）又（yòu）具備鈉堿法吸（xī）收效率高的優點。

工藝流程（chéng）介紹

鍋爐產生（shēng）的（de）煙氣首先由引風機（jī）正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣（qì）進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入（rù）口處（chù）設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵（chén）塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴（pēn）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（huà）係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的（de）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。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化區形（xíng）成無死角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區（qū）段，煙氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中穿行，煙氣中（zhōng）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與吸收液進行反應，從而（ér）被脫除，同時殘留（liú）煙塵（chén）被（bèi）帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二（èr）層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫（liú）除塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）灰漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補（bǔ）充一（yī）定量的堿液後經循（xún）環泵再次送（sòng）入噴淋係統（tǒng）中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過（guò）塔頂旋流板（bǎn）除霧器時，利用其（qí）導向作用產生強大的（de）離心力，將煙（yān）氣中的（de）液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣（qì）終（zhōng）達標排放。

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（huī）再生的方法。其基本化學原（yuán）理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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（qǐ）動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿（jiǎn）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（yīng）從而釋（shì）放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反（fǎn）應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合（hé）物（wù）形式慢慢沉澱下來，從（cóng）而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力（lì），循環使用。

由於氧化副反（fǎn）應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

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

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰（huī）濕法（fǎ）脫硫工藝相比，雙堿法（fǎ）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，在循環（huán）過程中對水泵、管道、設（shè）備均無腐蝕（shí）與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再（zài）生和脫（tuō）硫（liú）渣的沉澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸收SO2速度快，故可用較小的液（yè）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（jì）術而言，可提高石灰（huī）的利用率。

結垢堵塞問（wèn）題

管路（lù）結垢主要是晶相結垢；即（jí）沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大，產生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿（jiǎn）進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進入塔體（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）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（tǎ）盤空隙較小的部位增加一（yī）定的持液量（liàng）（脫硫（liú）液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自（zì）清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與（yǔ）穩定操作的（de）平（píng）衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝（chōng）洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵塞。