鹹寧電廠大型脫硫塔

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）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展起（qǐ）來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢（gòu）、鈉堿法運行費用高的缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸（xī）收SO2，吸收後的脫硫液在再生（shēng）池內利用廉價的石灰進行再生，從而使（shǐ）得鈉離子循環吸收利用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產（chǎn）生的（de）煙氣首先由引（yǐn）風機正壓（yā）沿（yán）切線送（sòng）入旋（xuán）流板脫（tuō）硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入口（kǒu）處（chù）設置了予降（jiàng）溫脫硫（liú）係統，經過降溫後的煙氣進入（rù）脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置（zhì）一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統（tǒng），在該區（qū）段空間充滿著由霧化器噴（pēn）出的（de）粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係（xì）統的合理選型（xíng）及科（kē）學布置，使該霧（wù）化區形成無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻分布的（de）霧化區段（duàn），煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化（huà）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（chén）效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進行（háng）沉澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當（dāng）補充一定量的堿（jiǎn）液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過（guò）塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧（wù）的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿（jiǎn）啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）生的方（fāng）法。其基本化學原理可（kě）分脫硫過（guò）程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性降低（dī）到中性（xìng）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（kuài）跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石（shí）灰反（fǎn）應，反應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來（lái），從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的吸收能力，循環使（shǐ）用。

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

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

工藝特（tè）點

與（yǔ）石灰（huī）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（yòng）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（bèng）、管道、設備（bèi）均無（wú）腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠性，降（jiàng）低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一（yī）體化技術而（ér）言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐（zhú）漸晶體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿（jiǎn）進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫（tuō）硫渣（zhā）亞硫酸（suān）鈣在循環池（chí）內經（jīng）充分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化（huà）成溶解度（dù）更大的（de）亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於（yú）保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫（liú）劑對脫硫液進行（háng）再生。

在塔盤空隙（xì）較（jiào）小的部位增（zēng）加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意（yì）識地增加（jiā）此處（chù）的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設（shè）計上，不單單（dān）追求單一（yī）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（de）平（píng）衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高（gāo）壓衝（chōng）洗裝（zhuāng）置（zhì），定（dìng）期衝洗，減少結垢堵塞。