日喀則鋼廠燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉鈣（gài）雙堿法脫硫工（gōng）藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在石灰石/石膏法基礎上（shàng）結合鈉堿法發展起（qǐ）來的工藝，它克服了石（shí）灰石/石膏法容易結垢、鈉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堿吸收SO2，吸（xī）收（shōu）後的（de）脫硫液（yè）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（huán）吸收利用。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石（shí）灰法的塔內易（yì）結垢的問題，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切線送入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（liú）除塵塔的入口處設置了予降溫脫硫（liú）係（xì）統，經過降溫後的煙氣進入脫硫（liú）除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層吸收（shōu）旋流板--煙氣與脫硫（liú）劑混（hún）合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸（chù），兩者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧化係統，在該區段空間充滿著由（yóu）霧化器噴出的粒（lì）徑（jìng）為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣（qì）中SO2與（yǔ）吸收堿液再次反應，脫除80%以上的二氧化硫。噴霧係統的合（hé）理選型及科學布置，使該霧化區形成無死角、重疊少的霧（wù）狀（zhuàng）液體（tǐ）均勻分布的霧化區段（duàn），煙氣較（jiào）長時間內在霧化區（qū）中（zhōng）穿行，煙氣中SO2有了（le）充足的機會與脫硫液接觸，並不斷與霧滴（dī）相碰，其中SO2與（yǔ）吸收液進行反應，從而被脫除（chú），同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量（liàng）增大，落入（rù）脫硫除塵塔底部。

在二層（céng）霧化噴淋層上方設（shè）置一層除塵旋（xuán）流板（bǎn）及水膜溢（yì）流槽，用以提升（shēng）除塵效果。

脫硫除塵後的液體由脫硫除塵塔底部流入反應池與石灰漿液進行再生反應，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（liú）入清液池，在清液池內適當補充一定（dìng）量的堿液後經（jīng）循環泵再次送入噴（pēn）淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除霧（wù）器時，利用其導向作（zuò）用產生強大的離心（xīn）力，將煙氣中（zhōng）的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔淨（jìng）煙氣終達標排放。

工藝原理

鈉鈣雙堿（jiǎn）法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟（qǐ）動，鈉鈣吸（xī）收SO2、石灰再生的方法。其基本（běn）化學原理可（kě）分脫硫（liú）過程和（hé）再生（shēng）過程（chéng）：

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)    式為主要反應式，pH＞9（堿（jiǎn）性較高（gāo）時）

(3)    式為當堿性降（jiàng）低到中（zhōng）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（jiāng）液（石灰達到飽（bǎo）和狀況）中，中性（兩性）的（de）NaHSO3很（hěn）快跟石灰反應從而（ér）釋放出[Na+]，隨後生（shēng）成的[SO32-]又繼續跟石（shí）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（diàn）下來（lái），從而使[Na+]得（dé）到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

由（yóu）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（xū）每天補充（chōng）0.5kg燒堿（NaOH）。

脫硫除塵副（fù）產物為亞硫酸鈣或硫酸（suān）鈣（gài）（氧化後），用戶可以根據自己的需要，采用（yòng）不同的方法對副（fù）產品進行處理。

工藝特點（diǎn）

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下（xià）優點：

1、用鈉（nà）堿脫硫，循環水基本上是[Na+]的水溶（róng）液，在循環過程中對水泵、管道、設備均（jun1）無腐蝕（shí）與堵（dǔ）塞現象，便於設（shè）備運行與保養；

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

3、鈉基（jī）吸收液吸收SO2速度快，故可用（yòng）較小的液（yè）氣比，達到較高的脫硫效率，一般在（zài）90%以上；

4、對脫硫除塵一（yī）體化技術而言，可（kě）提（tí）高石灰的利用率。

結（jié）垢堵（dǔ）塞問題

管路結（jié）垢主要是晶相結垢；即沉澱（diàn）物在管路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體擴大，產生結晶堵塞。

鈉（nà）鈣雙堿法采（cǎi）用易溶性的鈉堿進行循環吸收，為清潔吸收（shōu），吸收產物（wù）均溶於水（shuǐ）。脫硫渣亞硫（liú）酸鈣在循（xún）環池內經充分沉澱後（hòu），進入塔體的脫硫吸收（shōu）液主要為鈉鹽，在塔內吸收SO2後，轉化成溶解度更大的亞（yà）硫酸氫鈉，不會在（zài）塔內形成結晶、結垢。運行（háng）過程（chéng）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（kōng）隙較小的部位（wèi）增（zēng）加一定的持液（yè）量（脫硫液的保有量）。有意識地增加（jiā）此處的氣速，以加大自清洗的作（zuò）用（yòng）；在（zài）塔內操作（zuò）工況的設計（jì）上，不單單追求單（dān）一（yī）的（de）效率（lǜ），而是求得效率與穩定操作的平衡，結（jié）垢與衝刷（shuā）磨損的平衡；工藝上進（jìn）行優化，實現（xiàn）真正的雙堿法工（gōng）藝，較好的控製Ca2+進塔濃度，避免（miǎn）結垢。塔頂設置高壓（yā）衝洗裝置，定期衝洗，減（jiǎn）少結垢堵塞。