張家界鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉（nà）鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫（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的工藝，它克服了石灰石/石膏（gāo）法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。它（tā）利（lì）用鈉鹽（yán）易溶於水，在脫（tuō）硫（liú）除塵塔內（nèi）部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後（hòu）的脫硫液在再生池內利用廉（lián）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（hé）石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法的塔內易結垢的問題，同時又具備鈉（nà）堿法吸收效（xiào）率高（gāo）的優點（diǎn）。

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風（fēng）機正壓沿切線送（sòng）入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（nèi）（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--煙氣與脫硫劑混合反應層（céng），煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合；在吸收旋（xuán）流板上下設置二層霧化係統，在該區段空間（jiān）充滿著（zhe）由霧化器噴出的粒徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應，脫（tuō）除80%以上的二氧化（huà）硫。噴霧係統的合理（lǐ）選型及（jí）科學布置，使（shǐ）該霧化區（qū）形成無死（sǐ）角、重疊（dié）少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣較長時間內在（zài）霧化區（qū）中穿行，煙氣中SO2有了充足（zú）的機會（huì）與脫硫（liú）液接觸，並不（bú）斷與霧滴相（xiàng）碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶上“水珠”，質量增大，落入（rù）脫（tuō）硫除塵塔底部（bù）。

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

脫硫除塵後的液（yè）體由脫硫除（chú）塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應（yīng），反（fǎn）應後的漿液流入（rù）沉澱池進行沉澱再生，再生後的上清液（yè）（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適（shì）當補（bǔ）充一定量的堿液後（hòu）經循環泵再次送入噴淋係統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣（qì）通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產生強大的離心力（lì），將煙氣中的液滴分離出（chū）來，達到同時除塵除霧的效（xiào）果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動（dòng），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（fǎn）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、再生過（guò）程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)

NaSO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO31/2 H2O          (6)

在石灰漿（jiāng）液（yè）（石灰達到飽和狀況）中（zhōng），中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨（suí）後生成的[SO32-]又繼續（xù）跟石（shí）灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉（chén）澱下來，從而使（shǐ）[Na+]得到再生（shēng），吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使（shǐ）用。

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

脫（tuō）硫除塵副產物為亞硫酸鈣或（huò）硫酸鈣（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用不同的方法對副產品進行（háng）處理。

工（gōng）藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相（xiàng）比，雙堿法原則上（shàng）有以下優（yōu）點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本（běn）上是[Na+]的水溶液，在（zài）循環過（guò）程中對水泵、管道、設備均無腐蝕（shí）與堵塞現（xiàn）象，便於設備運行與保（bǎo）養；

2、吸（xī）收劑的（de）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，提高了（le）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（yòng）較小的液（yè）氣比，達到（dào）較高的（de）脫硫效率，一般在90%以上（shàng）；

4、對脫硫除塵（chén）一體化技術而言，可提高石灰的利用率（lǜ）。

結垢堵塞問（wèn）題

管（guǎn）路結垢（gòu）主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結晶，並形（xíng）成晶（jīng）核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉鈣雙堿法采用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收，吸收產物均溶於水。脫硫渣亞硫酸（suān）鈣在循環池內經充分沉澱後（hòu），進入（rù）塔體（tǐ）的（de）脫硫（liú）吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化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（shí）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（liàng）（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加大（dà）自清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的（de）設計上，不單單追求單一的效率，而是（shì）求得（dé）效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行（háng）優化，實現真正的（de）雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避（bì）免結垢。塔（tǎ）頂設置高（gāo）壓衝（chōng）洗裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。