山西電廠（chǎng）大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎（chǔ）上結合鈉堿法發（fā）展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏（gāo）法容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於（yú）水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用（yòng）鈉堿（jiǎn）吸收（shōu）SO2，吸收後（hòu）的脫（tuō）硫液在再（zài）生池（chí）內利用廉（lián）價的石（shí）灰進行再生，從而使得鈉離子循環（huán）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（huī）法的塔內易結垢的問題（tí），同（tóng）時又具（jù）備鈉（nà）堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣（qì）首先由引風機正壓沿（yán）切線送入（rù）旋流板脫硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設（shè）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，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫（tuō）硫除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而（ér）上與噴淋（lín）漿（jiāng）液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；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（wù）化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收（shōu）堿液再次反應，脫除（chú）80%以上的二氧化硫（liú）。噴霧（wù）係統的合理選型及科學布置，使該霧化區（qū）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（nèi）在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從（cóng）而（ér）被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫（liú）除塵塔底部。

在二層霧化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（chú）塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，反應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（jiǎn））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噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時，利用其導向作（zuò）用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除（chú）塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達（dá）標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化（huà）學原理可分脫硫過程和再生（shēng）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（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為（wéi）當（dāng）堿性降低到中性甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生（shēng）過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿（jiāng）液（石灰（huī）達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋（shì）放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又（yòu）繼（jì）續跟石灰（huī）反應，反應生成的亞硫（liú）酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力（lì），循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方（fāng）法對副產品進行處理。

工（gōng）藝特點

與石灰（huī）石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環（huán）水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道（dào）、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於（yú）設（shè）備運行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再（zài）生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣（yàng）避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的（de）可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用（yòng）較小的液氣比，達（dá）到較（jiào）高的（de）脫硫效率（lǜ），一（yī）般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵一體（tǐ）化技術而言（yán），可提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相（xiàng）結垢；即（jí）沉澱物在管（guǎn）路及吸收設備內（nèi）飽和結（jié）晶，並形成（chéng）晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為清潔（jié）吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環（huán）池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液（yè）主要為鈉鹽，在（zài）塔內吸收SO2後（hòu），轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫鈉，不會（huì）在塔內形（xíng）成結晶、結垢。運行過程關鍵（jiàn）在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進（jìn）行再生。

在塔（tǎ）盤（pán）空隙較小的部位增加一定的（de）持液量（脫硫液的保（bǎo）有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操（cāo）作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平（píng）衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的（de）平衡；工藝上（shàng）進（jìn）行優化，實（shí）現（xiàn）真正的雙（shuāng）堿法工藝，較（jiào）好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。