張家口電（diàn）廠大（dà）型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上（shàng）結（jié）合鈉堿（jiǎn）法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰（huī）石/石膏法容易結（jié）垢、鈉堿法運行費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽易溶（róng）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（huán）吸收利用（yòng）。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題（tí），同時又具備鈉堿法吸（xī）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（qiē）線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵（chén）塔中下（xià）部），在脫硫除（chú）塵塔（tǎ）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（liú）除（chú）塵塔內首（shǒu）先設置一（yī）層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下（xià）設置二層霧化係（xì）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（jiǎn）液再次（cì）反應，脫除80%以上的二（èr）氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的（de）霧狀（zhuàng）液體均勻（yún）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（huì）與脫硫液（yè）接（jiē）觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵（chén）塔底（dǐ）部。

在二層（céng）霧化噴淋層上（shàng）方設（shè）置一（yī）層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿液（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（shēng），再（zài）生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入（rù）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（hòu）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）大的離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）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（yòng）純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本（běn）化（huà）學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過（guò）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（xìng）較（jiào）高時）

(3)    式（shì）為當堿性降低到中性（xìng）甚至酸性（xìng）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（jiāng）液（石灰達到飽和狀況）中，中（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很快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（fǎn）應生成的（de）亞（yà）硫酸鈣（gài）以半水化（huà）合物形式慢（màn）慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使（shǐ）用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或（huò）硫酸（suān）鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不（bú）同的方法對（duì）副產（chǎn）品進行（háng）處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工（gōng）藝相比，雙堿法原（yuán）則上有以下（xià）優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保（bǎo）養；

2、吸（xī）收劑的再生和脫硫渣的沉（chén）澱發生在塔外，這樣避免了塔（tǎ）內堵塞和磨損（sǔn），提高了運（yùn）行的可靠性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉基（jī）吸收液吸（xī）收（shōu）SO2速度快（kuài），故（gù）可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除（chú）塵一體化技術而言，可提高石（shí）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晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環（huán）吸收（shōu），為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔體的脫硫吸收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收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（zǐ）濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液（yè）的保有量）。有意識地增加此處（chù）的氣速，以加（jiā）大（dà）自清洗（xǐ）的作用；在塔內（nèi）操作工（gōng）況（kuàng）的設計上，不單單追求單一的效率（lǜ），而是求得效率與穩定（dìng）操作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。