阿勒泰鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法（fǎ）脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法（fǎ）基礎上（shàng）結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費（fèi）用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，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（lián）價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利（lì）用。

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（nèi）易結（jié）垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

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（xuán）流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在（zài）脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過（guò）降溫後的（de）煙（yān）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，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係（xì）統，在該區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴出（chū）的（de）粒徑為100～300μｍ的霧（wù）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學（xué）布置，使該霧化區形（xíng）成無（wú）死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在霧化區中穿行，煙氣（qì）中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並不（bú）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（yān）塵被（bèi）帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層（céng）上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提（tí）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（yè）進行再（zài）生反應，反應（yīng）後（hòu）的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢（yì）流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液（yè）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大的離（lí）心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時除（chú）塵除霧的效果。潔淨煙（yān）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、石灰再生的方法。其基本化學原（yuán）理可分（fèn）脫硫過程和再（zài）生過程（chéng）：

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（xī）收（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）降低到中性甚（shèn）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（dá）到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰反應從（cóng）而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續（xù）跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得（dé）到（dào）再生，吸收液恢（huī）複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使（shǐ）堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天（tiān）補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫（tuō）硫（liú）除塵副產物（wù）為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用（yòng）戶可以（yǐ）根據自己的需要，采（cǎi）用不同的方法（fǎ）對副產品進行處理。

工藝特點

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，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕與堵塞現象，便於設備運（yùn）行（háng）與保（bǎo）養；

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

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

4、對脫硫除塵一（yī）體化技術（shù）而（ér）言，可提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要（yào）是晶相（xiàng）結（jié）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，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉（nà）堿進行循環吸收，為清潔吸（xī）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（jìn）入（rù）塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔內吸收SO2後，轉化成溶（róng）解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離子濃度與（yǔ）及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤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速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上（shàng），不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。