萬（wàn）寧（níng）鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣（gài）雙堿（jiǎn）脫（tuō）硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉（nà）堿法發展起來的（de）工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法（fǎ）運行費用高的缺點。它利用鈉鹽易（yì）溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在（zài）再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而（ér）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（jiě）決了石灰法的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又（yòu）具備鈉堿法吸收（shōu）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（jī）正壓（yā）沿切線送入旋流板脫硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫（liú）除塵塔中下部），在脫硫除塵（chén）塔的入（rù）口處設置了予（yǔ）降溫（wēn）脫硫係統，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--煙氣與（yǔ）脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分（fèn）混合；在吸收旋流板上下設置（zhì）二層（céng）霧化係統，在該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二（èr）氧化硫。噴霧係（xì）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（shǎo）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，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液（yè）接（jiē）觸，並（bìng）不斷與霧滴相碰，其中（zhōng）SO2與吸收液進行反應，從（cóng）而（ér）被脫除，同時殘留煙（yān）塵被帶上“水珠”，質（zhì）量增大（dà），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（chú）塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升（shēng）除塵效果。

脫硫（liú）除塵後的液體由（yóu）脫硫（liú）除（chú）塵塔底部流入（rù）反應池與（yǔ）石灰漿液（yè）進行再生反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉澱再生（shēng），再生（shēng）後的上清液（鈉堿）溢流入清（qīng）液池，在清液池內適當補充一（yī）定量的堿液（yè）後經循環泵再次送入噴淋係統（tǒng）中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作用產生強大的離心力，將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時（shí）除塵除霧（wù）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（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的（de）方法（fǎ）。其基（jī）本化學原（yuán）理可分脫硫過（guò）程（chéng）和再生過程：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反（fǎn）應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為當堿（jiǎn）性降低到中性甚（shèn）至酸性（xìng）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（bǎo）和狀況（kuàng））中，中（zhōng）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+]得到（dào）再生（shēng），吸（xī）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難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（NaOH）。

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫（tuō）硫工藝相比，雙堿（jiǎn）法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫（tuō）硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在（zài）循環過程中對水泵（bèng）、管道、設（shè）備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與（yǔ）保（bǎo）養；

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

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用（yòng）較小的液氣比，達到較高的脫硫效（xiào）率，一般（bān）在90%以上；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞（sāi）問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉（chén）澱物在管路及吸收設備內飽（bǎo）和結晶，並形（xíng）成晶核，逐漸晶體（tǐ）擴大，產生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收（shōu），為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶、結垢。運行（háng）過（guò）程關鍵在於保持所需（xū）的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行（háng）再生。

在塔盤空隙（xì）較小的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速，以加大自（zì）清洗的作用；在塔內操作（zuò）工況的設計上，不單單追求單一的效（xiào）率，而是求得效率與穩定操作的平衡（héng），結垢與衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行（háng）優化，實現真正的雙堿法（fǎ）工（gōng）藝，較好（hǎo）的控製（zhì）Ca2+進（jìn）塔濃度，避免結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。