莆田電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙（shuāng）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（jī）礎上結合鈉堿法（fǎ）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。它利用鈉鹽易溶於水，在脫（tuō）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（yòng）廉價的石灰進（jìn）行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點（diǎn），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

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線（xiàn）送入旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔（tǎ）中下部），在脫硫除塵（chén）塔的（de）入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙氣進入脫硫除（chú）塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上（shàng）與噴淋（lín）漿液（yè）逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置（zhì）二層霧化係統，在該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置（zhì），使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，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中（zhōng）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與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增（zēng）大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部。

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

脫硫除塵（chén）後的液體（tǐ）由脫硫除塵塔底部流入反應池與石（shí）灰漿液進行再生反應，反應後的（de）漿液（yè）流入沉澱池進行沉（chén）澱再（zài）生（shēng），再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的堿液後經循環泵再次送入（rù）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心力（lì），將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除（chú）霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用（yòng）純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法（fǎ）。其（qí）基本（běn）化學原理可分脫硫過程和（hé）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（shōu）啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）降低到中（zhōng）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（dá）到飽和狀況）中，中性（xìng）（兩性）的NaHSO3很快跟石（shí）灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成（chéng）的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化（huà）合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收（shōu）液恢複對SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

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

脫硫除塵（chén）副產物為（wéi）亞硫酸鈣或硫（liú）酸鈣（氧化後），用戶可以（yǐ）根據自己的需要，采用（yòng）不同的（de）方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰（huī）濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上（shàng）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（chéng）中對水泵、管（guǎn）道、設備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（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這（zhè）樣避免了塔（tǎ）內堵塞和磨損，提（tí）高（gāo）了運行的可靠性，降低（dī）了操作費用；

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

4、對脫硫除塵一體（tǐ）化技術（shù）而言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管路及吸收設（shè）備內（nèi）飽（bǎo）和結晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大（dà），產生結晶堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿（jiǎn）進行循環吸收，為（wéi）清潔吸收，吸（xī）收產物（wù）均溶於水。脫硫（liú）渣亞硫酸鈣在（zài）循環池內（nèi）經充（chōng）分沉澱後，進（jìn）入塔體（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成（chéng）溶解度更大的亞硫（liú）酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶、結垢。運行過程關鍵在於（yú）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（zài）塔盤空隙較小的部（bù）位增（zēng）加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地（dì）增（zēng）加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在塔內操作工況的設計上，不（bú）單單追求單一的效率，而是求（qiú）得效率與穩定操作的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。