長春雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）克服了石灰石/石膏法容（róng）易結垢、鈉堿法運（yùn）行（háng）費用高的（de）缺（quē）點。它利用鈉鹽易溶（róng）於水，在（zài）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吸收利用。

該工藝綜合石（shí）灰（huī）法與鈉堿（jiǎn）法的特點，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高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐（lú）產生（shēng）的煙氣首先由引風機（jī）正壓沿切線送入旋（xuán）流板脫硫除塵塔（tǎ）內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在（zài）脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係（xì）統，經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙（yān）氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由（yóu）下而上與噴淋漿液逆（nì）流（liú）接觸，兩者充分混（hún）合（hé）；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，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（yǔ）吸收堿液再（zài）次反應，脫除80%以上（shàng）的二氧化硫。噴霧（wù）係統的（de）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（de）霧化區段，煙（yān）氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被（bèi）脫除，同時殘留（liú）煙塵（chén）被帶上“水珠”，質量增大（dà），落（luò）入（rù）脫硫除（chú）塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方設置一層除塵旋流（liú）板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫硫除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（jìn）行再（zài）生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再（zài）生後的上（shàng）清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池（chí）內適（shì）當補充一定量（liàng）的堿液後經循（xún）環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時（shí），利用其導向作用產生強大（dà）的（de）離心力，將煙（yān）氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收（shōu）SO2、石（shí）灰再生（shēng）的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再（zài）生過程：

Ⅰ、脫（tuō）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（jiǎn）性較高時）

(3)    式為當堿（jiǎn）性降低到中性甚（shèn）至酸（suān）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（kuài）跟石灰反應從而釋（shì）放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生成的（de）亞硫酸鈣（gài）以（yǐ）半水化合（hé）物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的（de）吸收能力（lì），循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞（yà）硫（liú）酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己（jǐ）的需要，采用不（bú）同的方法對副產品進行處理。

工藝（yì）特點

與石灰石或（huò）石（shí）灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設備運（yùn）行與保養；

2、吸收劑的再生和（hé）脫硫渣的沉澱發生在塔外，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（dù）快，故可用較小的液氣比，達到較（jiào）高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對（duì）脫（tuō）硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高石灰（huī）的利（lì）用率。

結垢堵（dǔ）塞問題

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

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易（yì）溶性的鈉堿進行循環吸收，為（wéi）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（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度（dù）與及時利用脫硫劑對脫硫（liú）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（yǒu）意識地增（zēng）加此處的（de）氣速，以加（jiā）大自清洗（xǐ）的作用；在塔內操作（zuò）工（gōng）況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率（lǜ）與（yǔ）穩定操作（zuò）的（de）平衡（héng），結垢與衝（chōng）刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化（huà），實現真正的雙堿（jiǎn）法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結（jié）垢。塔（tǎ）頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結（jié）垢堵塞。