棗莊鋼廠燒結煙氣（qì）脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工（gōng）藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏法基礎上（shàng）結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克（kè）服（fú）了（le）石灰石/石（shí）膏法（fǎ）容易結垢、鈉堿法運行費用高（gāo）的（de）缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內（nèi）利（lì）用廉價的石灰（huī）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易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率（lǜ）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（chén）塔內（煙氣進口設置在脫（tuō）硫除（chú）塵塔中下部），在脫（tuō）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（hún）合（hé）反應層，煙氣由下而上與（yǔ）噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設（shè）置二層霧（wù）化係統，在該區段空間充滿著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%以上的二氧化硫。噴霧係統（tǒng）的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、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區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的（de）機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除（chú），同時殘（cán）留煙塵（chén）被帶上“水（shuǐ）珠（zhū）”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部（bù）。

在二（èr）層霧化噴淋層上方設置一層除（chú）塵旋流板及水膜溢流槽，用（yòng）以提升除塵效（xiào）果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫（liú）除塵塔（tǎ）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（rù）沉澱池進行沉澱再生，再生後的（de）上（shàng）清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清液池，在清液池（chí）內適當補充一定量的堿液後（hòu）經循環泵再次送入噴淋係（xì）統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其（qí）導向作用產生（shēng）強大的離心（xīn）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（yì）原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純（chún）堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再（zài）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（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）（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰反應（yīng）從而釋放（fàng）出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生（shēng）成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸（xī）收液恢複對SO2的吸收（shōu）能力，循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫（liú）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產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或（huò）石（shí）灰濕法脫硫工藝相（xiàng）比，雙堿法原（yuán）則上有以下優點：

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

2、吸收劑的再生和脫（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨損，提高了運行（háng）的（de）可靠性，降低了操作（zuò）費用；

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

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高（gāo）石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核（hé），逐漸晶體擴大，產生結晶（jīng）堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿（jiǎn）進（jìn）行循環吸（xī）收，為清潔吸收（shōu），吸（xī）收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸（xī）收液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉（zhuǎn）化成（chéng）溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保持所需的鈉離（lí）子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進（jìn）行再生。

在塔盤空隙較（jiào）小的部位（wèi）增加一（yī）定的持液量（脫（tuō）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；在塔內操作工況的設計上，不單（dān）單追求單一的（de）效率，而是求得效率與穩定操（cāo）作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化，實現真（zhēn）正（zhèng）的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃度，避免結垢。塔頂設（shè）置高壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。