巴彥淖爾鋼廠（chǎng）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（huī）石/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/石膏法容易（yì）結垢、鈉堿（jiǎn）法運行費用高的缺點。它利用鈉鹽（yán）易溶（róng）於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫（tuō）硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循（xún）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（gòu）的問題，同時又具備鈉堿法（fǎ）吸收效率高的優點。

工藝流程（chéng）介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入（rù）旋流板（bǎn）脫硫除塵塔內（煙氣進口設置（zhì）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（tuō）硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣（qì）與脫硫劑混合反應層，煙氣由下（xià）而上與噴淋漿液逆流接觸（chù），兩（liǎng）者充分混合（hé）；在吸收（shōu）旋流板上下設置二層霧化（huà）係統，在該區段空間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴（dī），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（xì）統的（de）合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角（jiǎo）、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分布的霧（wù）化（huà）區段，煙氣較長時間內在霧化區中穿行，煙（yān）氣中SO2有了充足的機（jī）會與脫硫液接觸，並不斷（duàn）與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應，從而被脫除，同時（shí）殘留煙塵被帶上（shàng）“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在（zài）二層霧化噴淋（lín）層上（shàng）方設（shè）置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升（shēng）除塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫（tuō）硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應（yīng），反應後的漿液流入沉澱（diàn）池（chí）進行沉澱再（zài）生，再生後的上清液（鈉堿（jiǎn））溢流入清（qīng）液池（chí），在清液池內適當補充一定（dìng）量的堿液後經（jīng）循環泵再次（cì）送入噴淋係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通過塔（tǎ）頂（dǐng）旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙（yān）氣中的液滴（dī）分離出來，達到同時除塵除霧的（de）效果。潔淨煙氣（qì）終達標排（pái）放。

工藝原理（lǐ）

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（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性（xìng）降低到中性甚至酸（suān）性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過（guò）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-]又繼續跟石灰（huī）反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從（cóng）而（ér）使[Na+]得到（dào）再生，吸收液恢（huī）複對SO2的（de）吸收能力，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（yǒu）所增加，需每天補充0.5kg燒（shāo）堿（NaOH）。

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

工（gōng）藝特點

與石（shí）灰石（shí）或石灰濕法脫硫工藝（yì）相比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基（jī）本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中（zhōng）對（duì）水泵（bèng）、管道、設（shè）備均無腐（fǔ）蝕與堵（dǔ）塞（sāi）現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑（jì）的再生和脫硫渣的沉澱發生在（zài）塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，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，達到較高（gāo）的脫硫效率，一般（bān）在90%以上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提（tí）高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問（wèn）題

管路結垢（gòu）主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大（dà），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，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞（yà）硫酸鈣在循環池（chí）內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉（nà）離子（zǐ）濃（nóng）度與及時利用脫硫劑對脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部（bù）位增加一定的持液量（脫（tuō）硫液的（de）保有量（liàng））。有意識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內（nèi）操（cāo）作工況的設計上，不單單追求單一的效率（lǜ），而是求得效率與穩定操作（zuò）的（de）平衡，結垢與衝刷磨損的（de）平（píng）衡；工藝上（shàng）進行優化（huà），實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的（de）控製（zhì）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。