陽泉鋼廠燒結（jié）煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在（zài）石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除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進行再生，從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點，既解決（jué）了石（shí）灰法（fǎ）的塔內易結垢的（de）問題（tí），同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

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（zài）脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予（yǔ）降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的煙（yān）氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔（tǎ）內首先設置一層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫（liú）劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液（yè）逆流接觸（chù），兩（liǎng）者充分（fèn）混合；在吸（xī）收旋流板上（shàng）下設置二層霧（wù）化係統，在該區段（duàn）空間充滿著由霧化器噴出（chū）的粒徑為（wéi）100～300μｍ的霧化液（yè）滴，煙氣中SO2與吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以（yǐ）上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及（jí）科學布置，使該霧化區形（xíng）成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的（de）霧化區段（duàn），煙氣（qì）較（jiào）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，同時殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴（pēn）淋層上方設置一層除塵旋（xuán）流板及水膜（mó）溢流槽，用以（yǐ）提升除（chú）塵（chén）效果（guǒ）。

脫硫（liú）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，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再（zài）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）充一定量的堿液後經循環泵再次送入（rù）噴淋係統中。

經（jīng）脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時（shí），利用其導（dǎo）向（xiàng）作用產生強大的（de）離心（xīn）力，將煙氣中的液滴（dī）分離出來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果（guǒ）。潔淨煙氣（qì）終達（dá）標排放。

工藝原理

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

Ⅰ、脫（tuō）硫過（guò）程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）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）（石灰達到飽和（hé）狀況）中（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從（cóng）而釋（shì）放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使（shǐ）[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）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加（jiā），需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫（liú）除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（氧（yǎng）化（huà）後（hòu）），用戶可（kě）以（yǐ）根據自己的（de）需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特（tè）點

與石灰石或（huò）石灰濕法脫硫工藝（yì）相比，雙堿法原則（zé）上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循（xún）環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕（shí）與（yǔ）堵塞現象，便（biàn）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（zhè）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（xī）收液（yè）吸收SO2速度（dù）快，故可用較小（xiǎo）的液氣比，達（dá）到較高的脫硫效率，一（yī）般在90%以上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化（huà）技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路及吸（xī）收設備內（nèi）飽和結晶，並形成晶核，逐漸（jiàn）晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的（de）鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成溶解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉（nà）離（lí）子濃度與及時利用（yòng）脫（tuō）硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有意識地增加此處（chù）的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求得效率與（yǔ）穩定操作（zuò）的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝上（shàng）進行優化，實現真正的雙（shuāng）堿（jiǎn）法工（gōng）藝（yì），較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂（dǐng）設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結（jié）垢堵塞。