牡丹江電廠大型脫（tuō）硫塔

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鈉鈣雙堿脫（tuō）硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是（shì）在石灰（huī）石/石膏法基礎上（shàng）結合鈉堿法發展起來的工藝，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。它利用鈉鹽易溶（róng）於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫（liú）液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子（zǐ）循環吸收利（lì）用。

該工藝綜合（hé）石灰法（fǎ）與鈉堿法的特點，既解決了（le）石灰法的塔內易結（jié）垢的問題，同時又具（jù）備鈉堿（jiǎn）法吸收效率高的優點。

工藝流（liú）程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引（yǐn）風機正壓沿切線送入（rù）旋流板脫（tuō）硫除塵塔內（煙氣進口設置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（jīng）過降（jiàng）溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首（shǒu）先設（shè）置一層吸收旋流（liú）板--煙（yān）氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸（chù），兩者充分混合；在吸收（shōu）旋流板上下設（shè）置二層霧化係統，在該區段（duàn）空（kōng）間充（chōng）滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係統的（de）合理選型及科學布置，使該（gāi）霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體（tǐ）均勻分布的霧化區段，煙氣較長時（shí）間內在霧化區中穿行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反（fǎn）應，從（cóng）而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部（bù）。

在二層（céng）霧化（huà）噴淋層上方設置（zhì）一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用（yòng）以提升除塵效果。

脫硫除（chú）塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與（yǔ）石灰漿液進行再生反應，反（fǎn）應後的漿液流入沉（chén）澱池進行沉澱再生，再生後的（de）上清液（鈉（nà）堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充（chōng）一（yī）定量（liàng）的（de）堿液後經循環（huán）泵再次送入噴淋（lín）係統中。

經（jīng）脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作（zuò）用產生強大的離心（xīn）力，將煙氣中（zhōng）的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終（zhōng）達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰（huī）再生的方法。其基本化學原理可分（fèn）脫硫過程和再生過（guò）程（chéng）：

Ⅰ、脫硫過程

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（yīng）式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較（jiào）高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降低到中性甚至酸性時（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（zhōng）性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而（ér）釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又（yòu）繼續跟（gēn）石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣（gài）以半水化合物形式慢慢沉（chén）澱下來（lái），從而使（shǐ）[Na+]得到再生，吸收液恢複（fù）對SO2的（de）吸收（shōu）能力（lì），循環使用。

由於氧化副（fù）反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為（wéi）亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧（yǎng）化後），用（yòng）戶可以根據自己的需要，采（cǎi）用不同的方（fāng）法對副產（chǎn）品進行處理。

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工（gōng）藝相比，雙（shuāng）堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循（xún）環水基本上是（shì）[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設（shè）備均無（wú）腐蝕與堵（dǔ）塞現象，便於設（shè）備運行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和（hé）磨損，提高（gāo）了（le）運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸（xī）收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，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言，可提高石灰的（de）利用（yòng）率。

結（jié）垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要（yào）是晶相結垢；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結（jié）晶，並形成晶核，逐（zhú）漸（jiàn）晶體擴（kuò）大，產生結晶堵塞。

鈉鈣（gài）雙堿法采用易溶性的鈉堿進行（háng）循環吸收，為清潔吸收（shōu），吸收產物均溶於水。脫硫渣（zhā）亞硫酸鈣在循環池內經（jīng）充（chōng）分沉澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在（zài）塔（tǎ）內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在（zài）塔內形（xíng）成結（jié）晶、結垢。運行過程關鍵在於保持（chí）所需的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（kōng）隙較小的部位增加一（yī）定的持液（yè）量（liàng）（脫硫液的保有量）。有意（yì）識地增加此處的氣速，以加大自（zì）清洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率（lǜ）與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平（píng）衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿（jiǎn）法工（gōng）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（dǔ）塞。