嘉峪關鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙（shuāng）堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰（huī）石/石膏法基礎上結合鈉堿法發展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法（fǎ）容易（yì）結垢、鈉堿法運行費用高的缺點（diǎn）。它利（lì）用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔（tǎ）內部采用鈉（nà）堿吸收SO2，吸收後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰（huī）進行再生，從而使得鈉離子循環吸收利用。

該工（gōng）藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決（jué）了石灰法的塔（tǎ）內易結（jié）垢的問題，同時又具備鈉堿法吸收（shōu）效（xiào）率高的優點。

工藝流程介（jiè）紹（shào）

鍋爐產生的（de）煙氣（qì）首先由引風機正壓沿切線送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口（kǒu）設置（zhì）在脫硫除塵塔（tǎ）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（zài）脫硫除塵（chén）塔內首先設置一層吸（xī）收（shōu）旋流板（bǎn）--煙（yān）氣與脫（tuō）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（fèn）混合；在吸收旋流板上下設置二（èr）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，脫除（chú）80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合理（lǐ）選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重（chóng）疊少的霧狀液體均勻分（fèn）布的霧化區段，煙氣較（jiào）長時間內在霧（wù）化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的（de）機會與脫硫液接觸，並不斷與霧（wù）滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同（tóng）時殘留煙塵（chén）被帶（dài）上“水（shuǐ）珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴淋層上方（fāng）設（shè）置一層除塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵效果。

脫（tuō）硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應（yīng）池與（yǔ）石灰漿液進行再生反應，反應後的（de）漿液流入（rù）沉澱池進行沉澱（diàn）再生，再生（shēng）後的上清液（yè）（鈉（nà）堿）溢流入清液池，在清（qīng）液池內適當補充一定量的堿液後經循（xún）環泵再次送入噴淋係（xì）統中。

經脫（tuō）硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，利用其導（dǎo）向作（zuò）用產（chǎn）生強大（dà）的（de）離心力，將煙氣中的液滴分離出（chū）來（lái），達到同時除塵除霧的效（xiào）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（nà）鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基（jī）本（běn）化學原理（lǐ）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（dòng）反（fǎn）應（yīng）式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時（shí））

(3)    式為（wéi）當堿性降低到中性甚至酸性（xìng）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（xìng）（兩性）的NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼（jì）續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以（yǐ）半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）使[Na+]得到再（zài）生，吸收液恢複對（duì）SO2的吸收能力，循環（huán）使用。

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

脫硫（liú）除塵副產物為亞硫酸鈣（gài）或硫酸鈣（氧化（huà）後（hòu）），用戶可以根據自己的需要，采用不（bú）同的方法對副產品進行（háng）處理。

工藝特點

與（yǔ）石灰石或石灰濕法脫硫（liú）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（shì）[Na+]的（de）水溶液，在循環過程中對水泵、管道（dào）、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設（shè）備運行與保（bǎo）養；

2、吸收劑的（de）再生和脫（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這樣（yàng）避免（miǎn）了塔內堵塞和（hé）磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作（zuò）費用；

3、鈉基吸收（shōu）液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比（bǐ），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；即沉澱物在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶（jīng）體擴大，產生結（jié）晶堵塞。

鈉鈣雙堿（jiǎn）法采用易溶性的（de）鈉堿進行循環吸收，為（wéi）清（qīng）潔吸收，吸收產物（wù）均溶於水。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循環池內經充（chōng）分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會（huì）在塔內形（xíng）成結晶、結垢。運（yùn）行（háng）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（bù）位增加一定（dìng）的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣速，以加（jiā）大自清洗的作用；在（zài）塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率，而是求得效率與穩定操作的平衡，結垢與衝刷磨損的平（píng）衡；工藝（yì）上進行（háng）優化，實現真（zhēn）正的雙堿法工藝，較好的控製Ca2+進塔（tǎ）濃（nóng）度，避免結垢。塔頂設置高（gāo）壓衝洗裝置，定期（qī）衝洗，減少結垢堵塞。