商丘鋼廠燒結煙氣脫硫

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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堿法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行（háng）費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水（shuǐ），在脫硫（liú）除塵塔內部采用（yòng）鈉堿吸收SO2，吸收後（hòu）的（de）脫硫液在再生池內利用廉（lián）價的石（shí）灰進行再生，從而使得（dé）鈉離子循環吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同（tóng）時又具備鈉堿法吸收效率高的優（yōu）點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統（tǒng），經過降溫（wēn）後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層（céng）霧化係（xì）統，在該區段空間（jiān）充滿著由霧化器噴（pēn）出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反應，脫除（chú）80%以上的二氧（yǎng）化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使（shǐ）該霧化區形成無死角、重疊少的霧（wù）狀液體均勻分布的霧（wù）化區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿（chuān）行，煙氣中SO2有（yǒu）了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進（jìn）行（háng）反應，從（cóng）而被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠”，質量（liàng）增大（dà），落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二層霧（wù）化噴淋層上方設（shè）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）體由脫硫除塵塔底部流入（rù）反應池與石灰漿液進行再生反（fǎn）應（yīng），反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，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定（dìng）量的堿液後經（jīng）循環泵再（zài）次送入噴（pēn）淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大（dà）的離心力，將（jiāng）煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔（jié）淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝原理

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

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（zhǔ）要（yào）反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）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（gēn）石灰反應，反（fǎn）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）到再（zài）生，吸收液恢複對（duì）SO2的吸收能（néng）力，循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用（yòng）戶可（kě）以（yǐ）根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰石或石灰濕法脫硫（liú）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，在循環過程中對水（shuǐ）泵、管道、設備均無腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔外，這樣避免了（le）塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運行的可（kě）靠性，降低了操作費（fèi）用；

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

4、對脫硫除塵一體化技術（shù）而言（yán），可提（tí）高石（shí）灰的利用率。

結垢堵塞問題（tí）

管路（lù）結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和（hé）結晶，並形成晶核（hé），逐漸晶體擴大，產（chǎn）生結晶堵塞（sāi）。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用（yòng）易溶性（xìng）的鈉堿（jiǎn）進行（háng）循環吸收，為清潔吸收（shōu），吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸（xī）收液主要（yào）為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度（dù）更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔（tǎ）內形成結晶、結（jié）垢。運行（háng）過程關鍵（jiàn）在於保持所需的鈉離子濃度與及時（shí）利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小的（de）部位增加一定的持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意識地增加此處的氣（qì）速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操（cāo）作工況的設計上，不單（dān）單追求單一的效（xiào）率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與（yǔ）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（kòng）製Ca2+進塔濃度，避（bì）免結垢。塔頂設（shè）置高（gāo）壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。