南昌鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫（liú）工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石（shí）灰石/石膏法基礎上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（nà）堿（jiǎn）法運行費用高（gāo）的缺點。它利用鈉鹽（yán）易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後（hòu）的脫硫液在再生（shēng）池（chí）內利用廉價的石灰（huī）進行再生，從而（ér）使得鈉（nà）離子循環吸收利（lì）用。

該工藝綜（zōng）合石（shí）灰法與（yǔ）鈉堿法的特點，既解決了石灰法（fǎ）的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工藝流程介紹

鍋（guō）爐產生（shēng）的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除塵塔中下部），在（zài）脫（tuō）硫除塵塔的入口處設置了予降（jiàng）溫脫硫係統（tǒng），經過降溫後的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（tuō）硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋（xuán）流板上下設置二層霧化係統，在（zài）該區段空間充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化（huà）液滴，煙氣中（zhōng）SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧（wù）係統的合理（lǐ）選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧（wù）狀液體均勻（yún）分布的霧化區段，煙（yān）氣較長時間內在霧化（huà）區中穿行，煙（yān）氣中（zhōng）SO2有了充足的機會與脫（tuō）硫液（yè）接（jiē）觸，並（bìng）不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層（céng）霧化（huà）噴淋層上方設置一層除塵旋流板及水膜溢流（liú）槽，用以提升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後（hòu）的液體由脫硫除塵塔底部流入反（fǎn）應池與石灰漿液進行再生（shēng）反應（yīng），反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再（zài）生，再生後（hòu）的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次（cì）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時，利用其導向作用產生強大的（de）離心力，將煙氣中（zhōng）的液滴分離出來，達到（dào）同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰（huī）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性（xìng）較高時）

(3)    式（shì）為當堿性降（jiàng）低（dī）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（dào）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（yòu）繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水（shuǐ）化合物形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液（yè）恢複對SO2的吸收能力（lì），循環使用。

由於氧化副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使（shǐ）堿（NaOH）的（de）消耗量有所增加，需（xū）每天補（bǔ）充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副（fù）產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用（yòng）戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點（diǎn）：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循環過程中對（duì）水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕（shí）與堵塞現象，便於設備運行與（yǔ）保養；

2、吸收劑的再（zài）生和脫硫渣的沉澱發生在塔外（wài），這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運（yùn）行的可靠（kào）性，降（jiàng）低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收（shōu）SO2速度快，故可用較小的液（yè）氣比，達到較高的脫（tuō）硫效率，一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除（chú）塵一體化（huà）技術而言，可提（tí）高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主（zhǔ）要是晶相結垢（gòu）；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵（dǔ）塞。

鈉鈣雙堿法（fǎ）采用易（yì）溶性的鈉堿進行循環吸收（shōu），為清潔吸（xī）收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣（gài）在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔（tǎ）體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收（shōu）SO2後，轉化成溶解（jiě）度更大的亞硫酸氫（qīng）鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過程（chéng）關鍵在於保持所需的鈉離子濃度（dù）與（yǔ）及時利用脫硫劑對（duì）脫硫液進行再生。

在塔盤空（kōng）隙較小（xiǎo）的部位（wèi）增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有（yǒu）意識地增加（jiā）此處（chù）的（de）氣速，以加（jiā）大自（zì）清洗（xǐ）的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單（dān）追求單（dān）一的效率（lǜ），而是求得效（xiào）率與穩定操（cāo）作（zuò）的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；工藝（yì）上（shàng）進（jìn）行（háng）優（yōu）化，實現真正的雙堿法工藝，較好（hǎo）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（dǔ）塞（sāi）。