陽江電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石（shí）膏法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（yì）結垢、鈉堿法運（yùn）行費用高的缺點（diǎn）。它利用鈉鹽易溶於水（shuǐ），在脫硫除（chú）塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰（huī）進行再生，從而使得鈉離子循環吸（xī）收利（lì）用。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首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（shè）置在脫硫除（chú）塵塔中下部），在脫（tuō）硫除（chú）塵塔的（de）入口處（chù）設置了予降溫脫硫係統，經過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣（qì）由下而上（shàng）與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合（hé）；在吸收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴（pēn）出的（de）粒徑為100～300μｍ的（de）霧化液滴，煙氣中（zhōng）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（de）合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成（chéng）無死角、重疊少的霧狀液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸（xī）收液進（jìn）行（háng）反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設（shè）置一層除塵旋流板及水膜溢（yì）流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）灰漿液（yè）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（nà）堿）溢流（liú）入清液（yè）池，在清液池內適（shì）當補充一（yī）定量的堿液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後（hòu）的（de）煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板除霧器（qì）時（shí），利用其導向作用產生強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離（lí）出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

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

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（yīng）式；

(2)    式為主（zhǔ）要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚（shèn）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（yè）（石灰達到（dào）飽和狀況）中，中性（兩性）的（de）NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而（ér）釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧（yǎng）化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（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）。

脫硫除塵副產物為（wéi）亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的（de）需要，采用不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比，雙堿法原則上有以（yǐ）下優點：

1、用鈉（nà）堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的水（shuǐ）溶液，在（zài）循環過（guò）程中對水泵、管道、設備（bèi）均無（wú）腐蝕與堵塞現象（xiàng），便於設備運行與保養；

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

3、鈉基吸收液吸收（shōu）SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較（jiào）高的（de）脫硫效（xiào）率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫（liú）除塵一體化技（jì）術而言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

管路結垢（gòu）主要是晶相結垢；即沉澱物在（zài）管路及（jí）吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收（shōu）產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池（chí）內經（jīng）充分沉澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽（yán），在（zài）塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫（qīng）鈉，不會（huì）在塔內（nèi）形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一（yī）定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以（yǐ）加大自（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，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進（jìn）行優化，實（shí）現真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。