永州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏（gāo）法基礎上結合鈉堿法（fǎ）發展起來的工藝，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。它利用（yòng）鈉鹽易溶於水，在（zài）脫硫除塵塔內部采用鈉（nà）堿吸收（shōu）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（cóng）而使得鈉離子循環（huán）吸收利用。

該工（gōng）藝綜合石灰法與（yǔ）鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐（lú）產生的煙氣首先由引風機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（bù）），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降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--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充（chōng）分（fèn）混合（hé）；在吸收（shōu）旋流板上下設置二（èr）層霧化係（xì）統，在該（gāi）區段空間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化區（qū）形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化（huà）區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫（liú）液接（jiē）觸（chù），並（bìng）不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除（chú），同時殘（cán）留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量增大，落（luò）入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化（huà）噴淋層上方（fāng）設置一（yī）層除塵（chén）旋流板及水（shuǐ）膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部（bù）流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應後的（de）漿（jiāng）液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的（de）上清液（鈉（nà）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（zài）次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強（qiáng）大（dà）的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。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）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石（shí）灰再生的方法。其基（jī）本化學原理可分（fèn）脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫（liú）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（dòng）反應式；

(2)    式為主要反應（yīng）式，pH＞9（堿性（xìng）較高時（shí））

(3)    式為當堿性降低到中性（xìng）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（石（shí）灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生成的亞（yà）硫（liú）酸鈣以半水（shuǐ）化（huà）合（hé）物（wù）形式慢慢（màn）沉澱（diàn）下來，從而使（shǐ）[Na+]得到（dào）再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由（yóu）於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使（shǐ）堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可（kě）以根據（jù）自己的需要，采用不同的（de）方法對副產（chǎn）品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕（shī）法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環（huán）水基本上（shàng）是[Na+]的水溶液，在循環過（guò）程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設備（bèi）運行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉（chén）澱發（fā）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；

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

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵（dǔ）塞問（wèn）題

管（guǎn）路結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在管路及（jí）吸收設備內飽和結晶，並形成（chéng）晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易溶（róng）性的鈉堿進行循環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產物均溶於（yú）水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在（zài）循（xún）環池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫（tuō）硫吸收液主要為鈉鹽，在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、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脫（tuō）硫液進行再生。

在（zài）塔盤（pán）空隙較（jiào）小的部（bù）位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔（tǎ）內操作工況（kuàng）的設計上，不單單（dān）追求（qiú）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，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。