北（běi）海（hǎi）鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫（tuō）硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它（tā）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（lì）用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的（de）脫（tuō）硫液在再生池內（nèi）利用廉價的石灰進行再生（shēng），從而（ér）使得鈉（nà）離子循環（huán）吸收利用。

該工藝綜合石（shí）灰（huī）法與鈉堿法的（de）特點，既解決了（le）石灰法（fǎ）的塔內（nèi）易結垢的問題，同時又具備（bèi）鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙（yān）氣（qì）進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔（tǎ）的入（rù）口處設置了予（yǔ）降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔（tǎ）。在脫硫除塵塔內首先設置一（yī）層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合反（fǎn）應層，煙（yān）氣由下（xià）而（ér）上與噴淋（lín）漿液（yè）逆流接觸（chù），兩（liǎng）者（zhě）充分混合；在吸收旋流板上下（xià）設置二層霧化係統，在該區段（duàn）空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、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（wù）化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了（le）充（chōng）足的（de）機會（huì）與脫硫液（yè）接觸，並不斷（duàn）與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫（tuō）硫除塵塔底部。

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（cáo），用以提升（shēng）除塵效果。

脫硫除塵後（hòu）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（diàn）池進行沉澱再生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在（zài）清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器（qì）時，利用其導向作用（yòng）產生強大的離心力（lì），將煙氣中的液（yè）滴分離出來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原（yuán）理

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

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)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（shí）（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（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快（kuài）跟石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物形式（shì）慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環（huán）使用。

由（yóu）於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使（shǐ）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（yǎng）化後），用戶可以根據自己的（de）需要（yào），采用不同的（de）方法對副產品（pǐn）進行處理。

工藝特點

與石（shí）灰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（yòng）鈉堿脫硫，循環水（shuǐ）基本上是[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中（zhōng）對水泵、管（guǎn）道、設備均無（wú）腐蝕與堵塞現象，便於設（shè）備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉（chén）澱發生在塔外，這樣避（bì）免了塔內堵塞和磨損（sǔn），提（tí）高了運行的可靠性，降低了（le）操作費用；

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

4、對脫硫除（chú）塵一（yī）體化技術（shù）而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵（dǔ）塞問題

管路（lù）結垢主要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備（bèi）內（nèi）飽（bǎo）和結晶，並形（xíng）成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采用（yòng）易溶性的（de）鈉（nà）堿（jiǎn）進行循環吸（xī）收，為清潔（jié）吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣（zhā）亞硫酸鈣在循環（huán）池（chí）內（nèi）經充分（fèn）沉（chén）澱後，進入塔體（tǐ）的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑（jì）對脫硫液（yè）進行（háng）再生（shēng）。

在塔盤空隙較小的部位增（zēng）加一定的（de）持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增（zēng）加此（cǐ）處的氣速（sù），以加大自清（qīng）洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的設計（jì）上，不單單追求單（dān）一的效率，而是求得效率與穩定（dìng）操作的平（píng）衡，結垢與衝刷磨損（sǔn）的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工藝，較好的控製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。