貴港鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙（shuāng）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，它克服了石（shí）灰石/石（shí）膏法容易結垢（gòu）、鈉（nà）堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿（jiǎn）吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生（shēng）池內利用廉價的石灰進行（háng）再生，從而使得鈉離子循環吸收（shōu）利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既（jì）解決了石灰法的塔內易（yì）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

鍋爐產生的煙氣首先（xiān）由（yóu）引風機正壓沿切線（xiàn）送（sòng）入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置（zhì）在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除（chú）塵塔的入口處設置（zhì）了予降溫脫硫係（xì）統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑混合反應（yīng）層，煙氣由下而上與噴（pēn）淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在（zài）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（dī），煙氣中（zhōng）SO2與（yǔ）吸收堿（jiǎn）液再次反應，脫除80%以（yǐ）上（shàng）的（de）二氧化硫。噴霧係統的合（hé）理選型（xíng）及科學布置，使（shǐ）該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在（zài）霧（wù）化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵後（hòu）的液（yè）體由脫（tuō）硫除塵塔（tǎ）底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進行再生（shēng）反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱（diàn）再（zài）生，再生後的上清液（yè）（鈉堿）溢流（liú）入清液池，在清液池（chí）內適（shì）當補充一定量的堿液後經循（xún）環泵（bèng）再次送入（rù）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（yòng）產生強大的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排放。

工（gōng）藝原理

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

Ⅰ、脫（tuō）硫過程（chéng）

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（shì）；

(2)    式為主要反應式（shì），pH＞9（堿性較（jiào）高時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中性甚至（zhì）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（huī）漿液（石灰達到飽和狀況（kuàng））中，中性（兩性（xìng））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，反應（yīng）生成的亞硫酸鈣以半水化合（hé）物形式慢慢沉澱（diàn）下來（lái），從而使[Na+]得到再生（shēng），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（zài）生，使（shǐ）堿（NaOH）的消耗（hào）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（suān）鈣或硫酸鈣（氧化（huà）後），用戶可以根據自己的需要，采用不同（tóng）的方（fāng）法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石（shí）或石灰濕法脫硫（liú）工藝（yì）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，在循環過程中對（duì）水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現（xiàn）象（xiàng），便於設備運行與保養（yǎng）；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的（de）沉澱（diàn）發（fā）生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨（mó）損，提高了運行的可靠性（xìng），降低了操作費（fèi）用；

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比（bǐ），達到較（jiào）高的脫硫效率，一般在90%以上；

4、對脫硫除（chú）塵一體化（huà）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（jīng）相結垢（gòu）；即沉澱物（wù）在管路（lù）及（jí）吸收（shōu）設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，產生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙（shuāng）堿法采用（yòng）易溶性的（de）鈉（nà）堿進行（háng）循環吸收（shōu），為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進入塔體的脫硫吸（xī）收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化（huà）成溶（róng）解度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔（tǎ）內（nèi）形成（chéng）結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的（de）鈉離子濃度與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（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以（yǐ）加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單（dān）單追求單一的效率，而是求得效率與穩定（dìng）操作（zuò）的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工（gōng）藝上（shàng）進行優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控（kòng）製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。