玉溪鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法（fǎ）脫（tuō）硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來（lái）的工藝（yì），它克服了石灰石/石膏法容易結（jié）垢、鈉（nà）堿法運（yùn）行費用高的缺點。它利用鈉鹽易溶於水，在脫硫（liú）除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池（chí）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（nà）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。

工藝流程介（jiè）紹（shào）

鍋爐（lú）產生的煙氣首先（xiān）由引風機正壓沿切線送（sòng）入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫（tuō）硫除塵（chén）塔的入口處（chù）設置了予降（jiàng）溫脫硫係統（tǒng），經（jīng）過降溫後的煙氣進入脫硫除塵（chén）塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸（xī）收旋流板（bǎn）--煙（yān）氣與脫硫劑混（hún）合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接（jiē）觸，兩者充分混合；在吸收旋（xuán）流板上下（xià）設置二層霧化係統，在該區段（duàn）空間充滿著由霧（wù）化器噴出的粒（lì）徑為100～300μｍ的霧（wù）化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理選型及科學布置，使該霧化（huà）區形（xíng）成無死角、重疊少的霧狀液（yè）體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在霧化區（qū）中（zhōng）穿行，煙（yān）氣中SO2有了（le）充足的機會與（yǔ）脫（tuō）硫液接觸，並（bìng）不斷（duàn）與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留（liú）煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底（dǐ）部。

在二層霧化噴淋層上方設置（zhì）一層除（chú）塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升（shēng）除塵效果。

脫硫除塵（chén）後的液體由脫（tuō）硫除（chú）塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反（fǎn）應，反應後的漿液流入沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液（yè）池，在清液池（chí）內適當補充一定量的堿液後經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流（liú）板除霧（wù）器時，利用其導向作用產生強大的離（lí）心力，將煙氣中的（de）液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔（jié）淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。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（fǎn）應（yīng）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（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（hé）狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成（chéng）的[SO32-]又繼續跟石（shí）灰反應，反應生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（yè）恢（huī）複對SO2的吸收（shōu）能力，循（xún）環使用。

由於氧化（huà）副反應（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難（nán）予再生，使堿（jiǎn）（NaOH）的消（xiāo）耗量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化（huà）後），用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（tè）點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比（bǐ），雙堿法原則上有以下優點：

1、用鈉堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶液，在（zài）循（xún）環過程中對水泵（bèng）、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（zài）生和脫（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的（de）可（kě）靠性，降（jiàng）低了操作費用；

3、鈉基吸收液（yè）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，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

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

鈉鈣雙（shuāng）堿法采（cǎi）用易溶性的（de）鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內（nèi）經充分沉澱後，進入塔體的（de）脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶（róng）解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內形成結晶、結垢。運行過（guò）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（xì）較小的部位增加一定的持液量（脫硫液（yè）的保有量）。有（yǒu）意識（shí）地增加此處的氣（qì）速，以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的設計上，不（bú）單單追求單一（yī）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（héng）；工藝上進行優（yōu）化，實現真正的雙堿法（fǎ）工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免結垢。塔頂設置（zhì）高（gāo）壓衝洗裝（zhuāng）置，定期衝洗，減少結垢堵塞。