海（hǎi）西鋼廠燒結煙氣脫硫

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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）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿（jiǎn）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（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液（yè）在再（zài）生池內（nèi）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（zōng）合石（shí）灰法（fǎ）與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結（jié）垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高（gāo）的優點。

工藝流（liú）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）旋流板脫硫除塵塔內（煙（yān）氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在脫硫除塵塔的入（rù）口處設置（zhì）了（le）予降溫脫硫係統，經（jīng）過降溫後的（de）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--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上（shàng）與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分（fèn）混合；在（zài）吸收旋流板上（shàng）下設（shè）置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的合理選型及科學布置（zhì），使該霧化區形成無死角、重疊少（shǎo）的霧狀液體均勻（yún）分布的霧（wù）化區段，煙氣較長時間內在（zài）霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有（yǒu）了充足（zú）的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落（luò）入脫（tuō）硫除塵塔底部。

在二（èr）層霧化噴淋層上方設置一（yī）層（céng）除（chú）塵旋（xuán）流板及水膜溢流槽，用以（yǐ）提升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進（jìn）行再生反應，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（鈉堿）溢（yì）流入清液池，在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（xì）統（tǒng）中。

經脫硫後的煙（yān）氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作（zuò）用產生強（qiáng）大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達（dá）到（dào）同時除塵除霧的效果（guǒ）。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（qǐ）動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生的（de）方法。其基本化學原理（lǐ）可分脫硫過（guò）程和（hé）再（zài）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為（wéi）主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式為當堿性降低到（dào）中性（xìng）甚至酸性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再（zài）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（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸（suān）鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到（dào）再生，吸（xī）收液恢（huī）複對SO2的吸收（shōu）能力，循環使用。

由於（yú）氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產（chǎn）的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消耗量有所增加（jiā），需每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采（cǎi）用不（bú）同的方法對副（fù）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、用鈉堿脫硫，循環水基本上是（shì）[Na+]的水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與（yǔ）堵（dǔ）塞現象，便於設備運行（háng）與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫（liú）渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損（sǔn），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，故可用較（jiào）小的液氣比，達到較高的（de）脫硫（liú）效率，一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的（de）利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢（gòu）主（zhǔ）要是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收（shōu）設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐（zhú）漸晶（jīng）體擴（kuò）大，產（chǎn）生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用（yòng）易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清（qīng）潔吸收，吸收產物均溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內（nèi）吸收SO2後，轉化成溶解度更大的（de）亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成（chéng）結晶（jīng）、結垢。運行過（guò）程關鍵在（zài）於保持所需的鈉離子濃度與及時利用脫硫劑對（duì）脫硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持（chí）液量（脫硫液的保有量）。有意識（shí）地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的（de）作用；在塔內操作工（gōng）況的設計（jì）上，不（bú）單單追求單一的效率（lǜ），而是求（qiú）得效率與穩定操（cāo）作的平衡，結垢與衝（chōng）刷（shuā）磨損的平衡；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（nóng）度，避免結垢。塔頂設置高壓衝洗裝置，定期衝洗（xǐ），減少結垢堵塞。