昌吉電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿（jiǎn）脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏法基礎上（shàng）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，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生（shēng）池內利用廉價的石灰進行再生，從而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，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效（xiào）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旋流板脫硫除塵塔內（煙氣（qì）進（jìn）口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處（chù）設置了予降（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進（jìn）入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收旋流板（bǎn）--煙氣（qì）與脫（tuō）硫劑混合（hé）反應層，煙氣由下而上與噴淋漿（jiāng）液逆流接觸，兩者充（chōng）分混合（hé）；在吸收旋流（liú）板（bǎn）上下設置二層（céng）霧化係統（tǒng），在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中（zhōng）SO2與吸收堿液再次反應（yīng），脫除80%以（yǐ）上的二氧化硫。噴（pēn）霧（wù）係（xì）統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少（shǎo）的霧狀（zhuàng）液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在霧化區中穿行（háng），煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰（pèng），其（qí）中SO2與吸收液進行反（fǎn）應，從而被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶（dài）上“水珠（zhū）”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

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，用以提（tí）升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後的液體由（yóu）脫硫除塵塔底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進行再（zài）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（yè）（鈉堿）溢流入清液池，在清（qīng）液（yè）池內適當補充（chōng）一定量（liàng）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（qì）通過塔頂旋（xuán）流（liú）板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力，將煙氣中（zhōng）的液滴分（fèn）離（lí）出（chū）來，達到同時除塵除霧的（de）效果。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）的方（fāng）法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：

Ⅰ、脫硫（liú）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)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（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（石灰達到飽和（hé）狀況（kuàng））中，中性（xìng）（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應（yīng）從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反（fǎn）應，反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+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循（xún）環使用。

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

脫硫除塵（chén）副產物（wù）為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（氧化後），用戶（hù）可以根據自己的需要，采用（yòng）不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與石灰石或（huò）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（xún）環水基本上是[Na+]的水溶液（yè），在循環過程中對水泵、管道、設備（bèi）均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔（tǎ）外，這樣（yàng）避免了（le）塔內堵塞和磨（mó）損，提高了運行的（de）可靠性，降低了操（cāo）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、對脫硫除塵一體化技術而（ér）言，可（kě）提高石灰的利用率。

結垢堵塞（sāi）問題（tí）

管（guǎn）路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和（hé）結晶，並形成晶核，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循環吸收，為清潔吸收，吸收產（chǎn）物均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在（zài）循環池（chí）內經充分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉鹽（yán），在塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程關鍵在於保持所需（xū）的（de）鈉離子濃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位增加（jiā）一（yī）定的持液量（脫硫液的保有（yǒu）量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單（dān）追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正（zhèng）的雙堿法工（gōng）藝，較好的控（kòng）製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置（zhì）高（gāo）壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減少結垢堵塞。