煙台鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

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

該工藝（yì）綜合石灰法與（yǔ）鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問（wèn）題（tí），同時又具備（bèi）鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程（chéng）介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機（jī）正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫（liú）係（xì）統，經過降溫後的煙氣（qì）進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙（yān）氣與脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由下而（ér）上（shàng）與噴（pēn）淋（lín）漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上（shàng）下設置二（èr）層霧化係（xì）統，在該區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）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）統的合理選型及科學（xué）布（bù）置，使該霧化區形成無（wú）死角、重疊（dié）少（shǎo）的霧狀（zhuàng）液體（tǐ）均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧（wù）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（dī）相碰，其中SO2與吸收液進行反（fǎn）應（yīng），從而被脫除（chú），同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，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流板及水膜溢流槽（cáo），用以提升（shēng）除塵效果（guǒ）。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應（yīng）池與石灰漿液（yè）進行再生（shēng）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，在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板除霧器時，利（lì）用其導向作用產生強大的離（lí）心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的（de）效果。潔淨煙氣終（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、石灰再生（shēng）的（de）方（fāng）法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動（dòng）反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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-]又繼續跟石灰反應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下（xià）來，從而使[Na+]得到（dào）再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收（shōu）能力，循環使用。

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

脫硫除塵副產（chǎn）物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸（suān）鈣（氧（yǎng）化後），用戶可以根據自（zì）己的需要（yào），采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象，便於設備運（yùn）行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的（de）沉澱發生在（zài）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；

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

4、對脫硫除（chú）塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問題

管路（lù）結垢主（zhǔ）要是晶相結（jié）垢；即沉澱物在（zài）管路及吸收設（shè）備內飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）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，吸收產物均（jun1）溶於水。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內吸（xī）收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會（huì）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（duì）脫硫液進行再生。

在塔盤（pán）空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣（qì）速，以加大（dà）自清洗的作用；在塔內操作工況（kuàng）的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定（dìng）操（cāo）作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真正（zhèng）的雙（shuāng）堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃（nóng）度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置（zhì），定期衝洗，減少結垢堵（dǔ）塞。