鄭州電廠大型脫硫塔

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鈉鈣（gài）雙堿脫硫（liú）工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在石灰石/石膏法基礎上結合（hé）鈉堿法發（fā）展起來的工藝（yì），它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法（fǎ）運行費用高的缺（quē）點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除（chú）塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在（zài）再生池內利用廉價的石灰（huī）進（jìn）行再生，從而使得（dé）鈉離子循環吸收（shōu）利用。

該工藝綜（zōng）合石灰法與鈉堿法的特點，既解（jiě）決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題（tí），同（tóng）時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程（chéng）介（jiè）紹

鍋爐產生的煙氣首先（xiān）由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫（liú）除塵塔內（煙（yān）氣進口設（shè）置在脫硫除塵（chén）塔（tǎ）中（zhōng）下部），在脫硫除塵塔的入口（kǒu）處設置了予（yǔ）降溫（wēn）脫硫係統（tǒng），經過（guò）降溫後（hòu）的煙氣進入脫（tuō）硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設（shè）置（zhì）一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而上與噴（pēn）淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充（chōng）分混合；在吸收旋流板上（shàng）下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器（qì）噴出（chū）的粒（lì）徑為100～300μｍ的（de）霧化液滴，煙氣中SO2與（yǔ）吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二（èr）氧化硫。噴霧（wù）係統的合理選（xuǎn）型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻（yún）分布的霧（wù）化區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫（tuō）硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量（liàng）增大，落入脫硫除塵塔底部（bù）。

在二（èr）層霧（wù）化噴淋層上方設置一層除塵旋流板及（jí）水膜溢（yì）流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除（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（fǎn）應，反應後的漿液（yè）流入沉澱池進行沉澱再（zài）生，再生後的上（shàng）清液（鈉堿（jiǎn））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（pēn）淋係統中。

經脫（tuō）硫後（hòu）的煙氣通過塔頂（dǐng）旋流板除霧（wù）器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果。潔（jié）淨煙氣終（zhōng）達標（biāo）排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石（shí）灰再（zài）生的方法。其基本化學（xué）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（gāo）時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到（dào）中性（xìng）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰（huī）反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞（yà）硫酸鈣以半（bàn）水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對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難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸（suān）鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采用不同（tóng）的方法對副產品進行（háng）處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循（xún）環水基本上是[Na+]的水溶液，在（zài）循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發（fā）生在塔外，這樣避免了塔內堵（dǔ）塞和磨損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費用；

3、鈉基吸收液（yè）吸收（shōu）SO2速度（dù）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；

4、對脫硫除塵一體化技術（shù）而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管（guǎn）路（lù）結垢主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙（shuāng）堿法采用易溶（róng）性的鈉堿進行循（xún）環吸收，為清（qīng）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，進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會（huì）在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再（zài）生。

在塔盤空隙較小（xiǎo）的部位增（zēng）加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣速（sù），以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝（chōng）刷磨損的平衡；工藝上進行優（yōu）化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較好的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。