太（tài）原（yuán）鋼（gāng）廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝（yì）

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（jié）合鈉堿法發（fā）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，在脫硫（liú）除塵塔（tǎ）內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生池內利用（yòng）廉價的石灰進行再（zài）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，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時（shí）又具（jù）備鈉（nà）堿法吸收效率高的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋爐產生（shēng）的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵（chén）塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣（qì）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--煙氣與脫硫劑混合（hé）反應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸（chù），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（gāi）區段空（kōng）間充滿著由霧化器噴出的粒徑為（wéi）100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與（yǔ）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，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的（de）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（shàng）“水（shuǐ）珠”，質量增大（dà），落入脫硫除（chú）塵塔底部（bù）。

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（yòng）以提升（shēng）除塵效果。

脫（tuō）硫除塵（chén）後的液體由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生反應，反應（yīng）後的漿液流入沉澱池進行（háng）沉澱再生，再生後的上清液（鈉（nà）堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一（yī）定（dìng）量的堿液後經循環泵再（zài）次送入噴淋係統中。

經脫硫（liú）後的煙氣通（tōng）過塔頂旋流（liú）板除霧器時，利用（yòng）其導向作（zuò）用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴（dī）分離出（chū）來（lái），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

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（de）方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式為吸收啟動反（fǎn）應（yīng）式；

(2)    式為主要（yào）反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到（dào）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（shí）灰達到飽和（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰（huī）反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續（xù）跟石灰反應，反（fǎn）應生成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢（huī）複對SO2的吸收（shōu）能力，循環（huán）使用（yòng）。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予（yǔ）再生，使（shǐ）堿（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天（tiān）補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物（wù）為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自（zì）己的需要，采用不同的（de）方法（fǎ）對（duì）副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優（yōu）點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的（de）水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生（shēng）在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提高了運（yùn）行的可靠性，降低（dī）了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達（dá）到較高的脫（tuō）硫效率，一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高石灰（huī）的利用（yòng）率。

結垢堵（dǔ）塞問（wèn）題

管路結垢主要是晶（jīng）相結垢；即沉澱物在（zài）管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶（jīng）核，逐漸晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於（yú）水。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環池內經（jīng）充分（fèn）沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉（nà）鹽，在塔內吸收SO2後，轉化（huà）成溶解度更大的（de）亞硫酸（suān）氫鈉，不會在塔內形成結晶（jīng）、結垢。運行過程關（guān）鍵在於保持所需的（de）鈉離子濃度與及時利（lì）用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在（zài）塔盤空隙較小的部位增加一定（dìng）的持液量（liàng）（脫硫（liú）液（yè）的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的（de）作用；在塔（tǎ）內（nèi）操作工況的設計（jì）上，不單單追求單一的效率，而是求得效率（lǜ）與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨（mó）損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙（shuāng）堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢（gòu）。塔頂設置高壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵塞。