忻州鋼廠燒結（jié）煙（yān）氣脫硫

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫工藝（yì）

鈉（nà）鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎（chǔ）上（shàng）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。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部（bù）采用鈉（nà）堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再生，從（cóng）而使得鈉離子循環吸（xī）收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特（tè）點，既解決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又具備鈉堿（jiǎn）法吸收（shōu）效率高的優點。

工藝流程介紹（shào）

鍋爐產生的煙氣首（shǒu）先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入（rù）口處設置了予降溫脫（tuō）硫係統，經過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除（chú）塵塔內首（shǒu）先設置一層吸收旋流板--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層，煙（yān）氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流接（jiē）觸，兩者充（chōng）分混合；在吸收旋流板上下設置（zhì）二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充（chōng）滿著由霧化器噴出的粒（lì）徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反應，脫除80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧係統的合理選型及（jí）科學布置，使該霧化區形成無死（sǐ）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有了充足的機會（huì）與脫硫液接（jiē）觸，並不斷與霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶（dài）上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置（zhì）一層除塵旋流板及（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫（liú）除塵塔底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液（yè）進行再生反應，反應後（hòu）的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的（de）堿液後經循環泵再次送入噴淋係統（tǒng）中（zhōng）。

經脫硫後的煙氣通（tōng）過（guò）塔頂旋流板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用（yòng）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（chú）霧（wù）的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工（gōng）藝原（yuán）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（shēng）的方法（fǎ）。其基本化學原理可分脫硫（liú）過程和再生過程：

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（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（shí）（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，中性（兩（liǎng）性）的（de）NaHSO3很（hěn）快跟（gēn）石灰反應（yīng）從而釋放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式（shì）慢慢沉澱下來（lái），從而使[Na+]得到再生，吸（xī）收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天（tiān）補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除（chú）塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副（fù）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（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上（shàng）是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐（fǔ）蝕與（yǔ）堵塞現象，便於設（shè）備運行與保養；

2、吸收（shōu）劑的再生和脫硫渣（zhā）的沉澱發生在塔外，這樣避（bì）免（miǎn）了塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提（tí）高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

管（guǎn）路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設（shè）備內飽和結晶，並形成（chéng）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的鈉（nà）堿進行（háng）循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內經充分沉澱後，進入（rù）塔體（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶（róng）解度更大的亞硫（liú）酸（suān）氫鈉，不會在塔內（nèi）形成結晶、結垢。運行過（guò）程（chéng）關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙（xì）較小的部位（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不（bú）單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙（shuāng）堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。