連雲（yún）港電廠大型脫硫塔

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

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

該工藝綜合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，同時又具備鈉堿法吸收效率高的（de）優點。

工藝流程介（jiè）紹

鍋（guō）爐產（chǎn）生的煙氣首先（xiān）由引風機（jī）正壓沿切線送入（rù）旋流板脫硫除塵塔內（煙氣進（jìn）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（jiàng）溫脫硫係統，經過降溫後的（de）煙氣進入脫硫除塵塔。在脫硫除塵塔內首先設置一層（céng）吸（xī）收旋流（liú）板--煙氣與脫硫劑混合反應層，煙氣由下而上與噴淋漿液逆（nì）流（liú）接觸，兩（liǎng）者充分混合；在吸收旋流板上下設置二層霧（wù）化係統，在該區段（duàn）空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液（yè）滴，煙氣中SO2與吸收堿液再（zài）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（zhì），使該霧化區形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在（zài）霧化區中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，並不（bú）斷與霧滴相碰，其（qí）中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫除塵塔底部。

在二層霧化噴（pēn）淋層上方設置一層除（chú）塵旋流板及水膜溢流槽，用以提升除塵（chén）效（xiào）果。

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

經脫硫（liú）後（hòu）的煙氣通過（guò）塔頂旋流板除霧器時，利用其導向作用產（chǎn）生強大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除（chú）霧的效（xiào）果。潔淨煙氣終達標排放。

工（gōng）藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動，鈉鈣（gài）吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫（tuō）硫過程和再生過程（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（堿性較高時（shí））

(3)    式（shì）為當堿性降低到（dào）中性甚至酸（suān）性時（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過程（chéng）

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

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

在石灰漿液（石（shí）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（yīng）生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式（shì）慢（màn）慢沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸（xī）收能力，循環使用。

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

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

工藝特點

與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙（shuāng）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，在循環過程中對水泵（bèng）、管（guǎn）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（jì）的再（zài）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（le）操作費（fèi）用（yòng）；

3、鈉（nà）基（jī）吸收液吸收SO2速度快，故可用（yòng）較小（xiǎo）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；即沉澱（diàn）物在（zài）管路（lù）及吸收設備內飽和結晶，並形成晶核，逐漸晶體擴（kuò）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（qīng）潔吸收，吸收產物均（jun1）溶於（yú）水。脫硫渣亞硫酸鈣在循環池內經充分沉澱後，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，不會在塔內形成結晶、結垢。運（yùn）行過程關鍵在於保（bǎo）持所需的鈉離（lí）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位增加一定的持液量（脫硫液的保有量）。有意識地（dì）增加此處的氣速，以加大自清（qīng）洗的作用；在塔內操作工況的設計上，不單單追求單一的效率（lǜ），而是求得效（xiào）率與穩定操作的平衡（héng），結（jié）垢與衝（chōng）刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實現真正的雙堿法工藝，較好的控製（zhì）Ca2+進塔濃度（dù），避免結垢。塔頂設置（zhì）高壓衝洗裝置（zhì），定（dìng）期衝洗（xǐ），減（jiǎn）少結垢堵塞（sāi）。