阜新鋼廠燒結煙氣脫（tuō）硫

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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（nà）堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利（lì）用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內（nèi）部采（cǎi）用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再生（shēng），從而使得鈉離子（zǐ）循環吸收（shōu）利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔（tǎ）內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）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（zhèng）壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（nèi）（煙氣進口（kǒu）設置在脫（tuō）硫除塵塔中下部（bù）），在脫硫（liú）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（tǎ）。在脫（tuō）硫除塵塔（tǎ）內首先設置一（yī）層吸收旋流（liú）板--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混合（hé）；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區（qū）段（duàn）空間充滿著由霧化（huà）器噴出的粒（lì）徑為（wéi）100～300μｍ的（de）霧化（huà）液滴（dī），煙氣（qì）中SO2與吸收堿液再次（cì）反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的（de）合理選型及科學（xué）布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的（de）霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液（yè）接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同（tóng）時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠（zhū）”，質量增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

在二（èr）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（yòng）以提（tí）升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底（dǐ）部流入反應池與石灰漿液進行（háng）再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生（shēng），再生後的上清液（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作用產生強大的離（lí）心力，將煙（yān）氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理（lǐ）

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

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（fǎn）應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚（shèn）至（zhì）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)

在石灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放（fàng）出（chū）[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合（hé）物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生（shēng）產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消（xiāo）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硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的（de）需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

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

1、用鈉堿脫硫，循環水基（jī）本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設（shè）備均無腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於（yú）設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再（zài）生和脫硫渣的（de）沉澱（diàn）發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高（gāo）了運行的可（kě）靠性，降低了操作（zuò）費用（yòng）；

3、鈉基吸收液（yè）吸收SO2速度快，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較高的脫硫（liú）效率，一般在90%以上；

4、對脫（tuō）硫除塵一（yī）體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相（xiàng）結垢；即沉澱（diàn）物在管路及吸收設備內（nèi）飽和結晶，並形成（chéng）晶（jīng）核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性（xìng）的鈉堿進（jìn）行循環吸收，為清潔吸收，吸（xī）收產物均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內（nèi）經（jīng）充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在（zài）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（jié）晶、結垢（gòu）。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（jìn）行再生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定的（de）持液量（脫（tuō）硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此（cǐ）處的氣速，以（yǐ）加大自（zì）清洗的作用；在（zài）塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而（ér）是求得效率與穩定操（cāo）作的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的平衡（héng）；工藝上進行優化（huà），實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。