山（shān）南鋼廠（chǎng）燒結煙氣脫硫

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鈉鈣雙堿脫硫工藝

鈉（nà）鈣雙堿法脫（tuō）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（fā）展起來的工藝（yì），它（tā）克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用（yòng）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，吸收後的脫硫液在（zài）再生池內利用廉（lián）價的石灰進行再生（shēng），從而使得鈉離子循環吸收利用（yòng）。

該工藝綜（zōng）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（gāo）的（de）優點。

工藝流程介（jiè）紹

鍋爐產生的煙氣首先由引風機正壓沿切線送入旋流（liú）板脫硫（liú）除塵塔內（煙氣進口設（shè）置在脫硫除塵塔中下部），在脫（tuō）硫除塵塔的入口處（chù）設置了（le）予降溫脫硫係統，經過降（jiàng）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（shōu）旋流板（bǎn）--煙氣與脫硫劑（jì）混合反應層，煙氣由下而上與噴淋（lín）漿液逆流接觸，兩者（zhě）充分混合；在吸收旋流板上（shàng）下設置二層霧化係統，在該（gāi）區段空間充滿（mǎn）著由霧化（huà）器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧（wù）化（huà）液滴，煙氣中SO2與吸收堿液（yè）再次反應（yīng），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（shǐ）該霧化區形成無（wú）死角（jiǎo）、重疊少的霧狀液體均勻分布的（de）霧化區段，煙氣（qì）較長時間內在霧化區中穿行，煙氣中（zhōng）SO2有了充足的（de）機會（huì）與脫硫液接（jiē）觸，並不斷與（yǔ）霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行（háng）反（fǎn）應，從而被脫除，同時殘留煙塵被（bèi）帶（dài）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（céng）上方（fāng）設置一層除（chú）塵旋流板及水膜溢流槽，用以提（tí）升除（chú）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（shēng）反應，反應後的漿液流入沉（chén）澱池進（jìn）行沉（chén）澱再（zài）生，再生後的上清液（yè）（鈉堿）溢流入清（qīng）液池，在清（qīng）液（yè）池內適當補充一定量的堿液後經循環泵（bèng）再次送入噴淋係統中。

經脫硫後的煙氣通過塔頂旋流板除（chú）霧器時，利用其導向（xiàng）作用產生強大（dà）的離心力，將煙氣中（zhōng）的液滴分（fèn）離出來，達到同時除塵除霧的效果（guǒ）。潔淨（jìng）煙氣終達標排放（fàng）。

工藝（yì）原理

鈉（nà）鈣雙（shuāng）堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采（cǎi）用純堿啟動（dòng），鈉鈣吸收SO2、石灰（huī）再（zài）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)    式為吸收啟動反應式；

(2)    式為主（zhǔ）要反應（yīng）式，pH＞9（堿性較（jiào）高（gāo）時）

(3)    式（shì）為當堿性降低（dī）到中性甚至酸性時（shí）（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（zhōng），中性（兩性）的（de）NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨後（hòu）生成的[SO32-]又繼續跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以（yǐ）半水化合物形式慢（màn）慢沉（chén）澱下來，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢複對SO2的吸收能力，循環使用。

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

脫硫除塵副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（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處理。

工藝特點

與石灰石（shí）或石灰濕法（fǎ）脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優點：

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

2、吸收劑（jì）的（de）再生（shēng）和脫（tuō）硫渣的沉澱發生在塔外，這樣避免了塔內堵塞（sāi）和磨損，提高了運行的可靠（kào）性，降低了操作費用；

3、鈉基吸收液吸收（shōu）SO2速度快，故可用較小的液氣比，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，可提高石灰的利用率。

結垢堵塞問題

管路結垢主要是晶相（xiàng）結（jié）垢；即沉澱物（wù）在管路及吸收設備內飽和結晶（jīng），並形成晶核，逐漸晶體（tǐ）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（yà）硫酸鈣在循環（huán）池內經充分沉澱後，進入塔體的脫硫（liú）吸收液（yè）主（zhǔ）要為（wéi）鈉鹽，在塔內吸（xī）收SO2後，轉化成溶解度更大的亞硫酸氫鈉，不會在塔內（nèi）形成（chéng）結晶（jīng）、結垢（gòu）。運行過程關鍵在於（yú）保持所需的鈉離子濃度與及（jí）時（shí）利用脫（tuō）硫（liú）劑對脫（tuō）硫液進行再生。

在塔盤空隙較小的（de）部位（wèi）增加一定（dìng）的持（chí）液量（脫硫液的保有量）。有意識地增加此處的氣（qì）速（sù），以加大自清洗的作（zuò）用；在塔內操作工況的（de）設計上，不單（dān）單追求單一的（de）效率，而是求得效率（lǜ）與穩定操（cāo）作（zuò）的平衡，結（jié）垢與衝刷磨損的平衡；工藝上進行優化，實（shí）現真正的雙（shuāng）堿法工藝（yì），較好的控製Ca2+進塔濃度，避（bì）免結垢。塔頂（dǐng）設置高壓衝洗裝置，定期衝（chōng）洗，減（jiǎn）少結（jié）垢堵塞。