西安鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工（gōng）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（qǐ）來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容（róng）易（yì）結垢、鈉（nà）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（nà）堿吸收（shōu）SO2，吸收後的脫硫液在再（zài）生池內利用廉價的石（shí）灰進行（háng）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（huī）法（fǎ）的塔內易結垢的（de）問題，同時又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

工（gōng）藝流程介紹（shào）

鍋爐產生的（de）煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）口設置在脫硫除塵塔中下（xià）部），在脫硫（liú）除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫係統，經過降溫後的煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫（liú）除塵塔內首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫硫劑混合（hé）反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流接觸，兩者充分混合；在（zài）吸收旋流（liú）板上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿（mǎn）著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化（huà）液滴，煙（yān）氣中SO2與吸收堿液再次反（fǎn）應，脫除80%以（yǐ）上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科（kē）學布置，使該霧化（huà）區形（xíng）成無死角、重疊少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在（zài）霧化區中穿行，煙氣中SO2有（yǒu）了充足的機會與脫硫液（yè）接（jiē）觸，並不（bú）斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與吸收（shōu）液進行（háng）反應（yīng），從而被脫除，同時殘（cán）留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵（chén）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（jí）水膜溢流槽，用以提升除塵（chén）效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部（bù）流入反應池與石灰（huī）漿液進行再生反應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的（de）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送入噴淋係統（tǒng）中。

經（jīng）脫硫後的（de）煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用（yòng）其導向（xiàng）作用產生強大的離心力（lì），將煙氣（qì）中的液滴分離（lí）出來，達到同（tóng）時除塵除霧的效果。潔淨煙氣終達標排（pái）放。

工（gōng）藝原理

鈉（nà）鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰再生（shēng）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（qǐ）動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式（shì）為（wéi）當堿性降低到（dào）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（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反（fǎn）應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生（shēng）成的亞硫酸鈣以半水化合物（wù）形式慢慢沉澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由於氧化副反應（yīng）（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再生，使堿（NaOH）的消（xiāo）耗（hào）量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵（chén）副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化後），用戶可以（yǐ）根據自己的需要（yào），采用不（bú）同的方法對副產品進行處（chù）理。

工藝特點

與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：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在循（xún）環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於（yú）設備運行與保養；

2、吸收劑的（de）再生和脫硫渣的沉澱（diàn）發生在塔外，這（zhè）樣（yàng）避免了塔內堵塞和磨損，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（sù）度快，故可（kě）用（yòng）較小的液（yè）氣比，達到較高的脫硫（liú）效率，一般在90%以（yǐ）上；

4、對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即（jí）沉澱（diàn）物在管路及吸收設備內飽和結晶，並（bìng）形成晶核，逐漸晶體擴大，產生（shēng）結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采（cǎi）用易溶（róng）性的鈉堿進行循（xún）環吸收，為清潔吸收，吸收產物（wù）均溶於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，進入（rù）塔體（tǐ）的脫硫（liú）吸收液主要為鈉鹽，在（zài）塔內吸收SO2後，轉化（huà）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。

在塔盤空隙較小的部位增加一定的持液量（脫硫液的保有量（liàng））。有意識（shí）地增加此（cǐ）處的氣速，以加（jiā）大自清洗的作用；在塔內操作工況的設計（jì）上，不（bú）單單追求單一的效率，而是求得效率與穩（wěn）定（dìng）操作的平衡，結垢與（yǔ）衝刷磨損的（de）平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工（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，減少結垢堵塞。