寧夏雙堿法脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣雙堿（jiǎn）法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石（shí）/石膏法基礎（chǔ）上結（jié）合鈉堿法發展起來的工（gōng）藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運（yùn）行費用高的缺點。它（tā）利用鈉鹽易溶於水，在脫硫除塵塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收（shōu）後的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環吸收（shōu）利用（yòng）。

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

工藝流程介紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿（yán）切線（xiàn）送入旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進口設置在脫硫除（chú）塵塔中下部（bù）），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（liú）除塵塔內（nèi）首先設置一層吸收旋流板--煙氣與脫（tuō）硫劑混（hún）合反應層，煙（yān）氣由下而上與噴淋漿液逆流（liú）接觸，兩者充分混合；在吸收旋流板（bǎn）上下設置（zhì）二層霧化係統，在該區段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與吸收堿液（yè）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，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀（zhuàng）液體均勻分布的霧（wù）化區段，煙氣較長（zhǎng）時間內在霧化區中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與（yǔ）脫硫液接觸，並（bìng）不斷（duàn）與霧滴相碰，其中SO2與吸收液（yè）進行反應（yīng），從（cóng）而被脫除（chú），同時殘（cán）留煙塵被帶上“水（shuǐ）珠（zhū）”，質量增大，落入脫（tuō）硫除塵（chén）塔底（dǐ）部。

在二層霧化噴淋層（céng）上方設置一層除（chú）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流入反應池（chí）與石（shí）灰漿液進行再（zài）生反應，反應後的漿（jiāng）液流入沉澱池進行沉澱（diàn）再生，再生後的上清液（鈉堿）溢流入清液池，在清液池內適當補（bǔ）充一定量的堿液後經循環泵再次送（sòng）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（lì）用其導向（xiàng）作（zuò）用產生強大的離心力，將煙氣中的液滴（dī）分（fèn）離出來，達到同（tóng）時（shí）除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿法（fǎ）[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟（qǐ）動（dòng），鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再（zài）生的方法。其（qí）基本（běn）化學原理可分脫硫過（guò）程和再生過程（chéng）：

Ⅰ、脫硫過程（chéng）

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2        (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O        (2)

NaCO3 + SO2 + H2O →2NaHSO3 + CO2  (3)

(1)    式（shì）為吸收啟動反應式；

(2)    式為主要反應式，pH＞9（堿性較高時）

(3)    式為當堿性降低到中性（xìng）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很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞（yà）硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉澱下來，從而（ér）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（NaSO3+1/2O2→NaSO4）生產的NaSO4難予再（zài）生，使堿（NaOH）的消耗（hào）量有所增加，需每天補充0.5kg燒堿（jiǎn）（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（jìn）行處理。

工藝特點

與石灰石或（huò）石（shí）灰濕法（fǎ）脫硫工藝（yì）相（xiàng）比，雙堿法原則上有以下優點：

1、用（yòng）鈉堿脫硫，循環水基（jī）本上（shàng）是[Na+]的水溶液，在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞（sāi）現象，便於設備運行與保養；

2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收SO2速度快，故（gù）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（duì）脫硫除塵一體化技術而言，可（kě）提高石灰的利用（yòng）率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相結垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，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（huán）吸收，為清（qīng）潔吸（xī）收，吸收產物均溶（róng）於水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉（chén）澱後，進入塔（tǎ）體的脫硫吸收液主（zhǔ）要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更（gèng）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（lí）子濃度與及時（shí）利用脫（tuō）硫劑對（duì）脫硫液進行再（zài）生。

在塔盤空（kōng）隙較小的部（bù）位增加一定（dìng）的持液量（脫硫（liú）液的（de）保有量）。有意識地增加（jiā）此處（chù）的（de）氣速，以加大自清洗的作用；在塔內（nèi）操作工況的設計上，不單單追求單一的效（xiào）率，而是求得效（xiào）率與（yǔ）穩定操作的平衡，結垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進（jìn）行（háng）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。塔頂設置高壓衝洗（xǐ）裝置，定期衝洗，減少結垢堵塞。