工藝介紹

1.1 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(chǔ)上結(jié)合鈉堿法發(fā)展起來(lái)的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結(jié)垢、鈉堿法運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn)。它利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收SO2，吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用廉價(jià)的石灰進(jìn)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(diǎn)，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問(wèn)題，具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 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優(yōu)點(diǎn)：用鈉堿脫硫，循環(huán)水基本上是[Na+]的水溶液，在循環(huán)過(guò)程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無(wú)腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)；吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上；對(duì)脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。

1.3 工藝流程介紹

脫硫系統(tǒng)由SO2吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、脫硫劑供給系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。

除塵脫硫煙氣流程

煙氣：除塵器→引風(fēng)機(jī)→脫硫吸收塔→煙囪；

燃煤產(chǎn)生的污染煙氣,經(jīng)除塵器除去大部分粉塵后，由引風(fēng)機(jī)吸出，正壓鼓入脫硫裝置，引風(fēng)機(jī)來(lái)煙氣首*入一預(yù)處理文丘里噴淋霧化裝置，該裝置內(nèi)設(shè)置數(shù)組高效霧化噴頭，煙氣經(jīng)過(guò)文丘里喉部的縮放，氣流流速?gòu)穆娇煸俚铰?，在喉管入口處與噴入的霧化堿液充分混合接觸，部分SO2被堿液吸收，煙氣中大顆粒的粉塵部分被去除，細(xì)小粉塵被氣霧濕潤(rùn)而凝聚，使其密度增大，溫度降低，煙氣濕度增大。經(jīng)預(yù)處理的煙氣切向進(jìn)入圓形脫硫塔主筒體，在脫硫塔內(nèi)煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合。塔內(nèi)設(shè)置三層高效霧化系統(tǒng)，在該區(qū)段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應(yīng)，脫除90%以上的二氧化硫。噴霧系統(tǒng)的合理選型及科學(xué)布置，使該霧化區(qū)形成、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區(qū)段，煙氣較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)在霧化區(qū)中穿行，煙氣中SO2有了充足的機(jī)會(huì)與脫硫液接觸，并不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進(jìn)行反應(yīng)，從而被脫除，同時(shí)殘留煙塵被帶上“水珠”，質(zhì)量增大。脫硫后的液體落入脫硫塔底部，定時(shí)定期排入脫硫塔后設(shè)置的收集系統(tǒng)，適當(dāng)補(bǔ)充一定量的堿液后經(jīng)循環(huán)泵再次送入噴霧和配液系統(tǒng)中再次利用，脫硫劑始終處于循環(huán)狀態(tài)。

經(jīng)多次循環(huán)后的脫硫漿液排入后處理系統(tǒng)，由于設(shè)計(jì)的特殊性，經(jīng)脫硫后的煙氣通過(guò)塔頂除霧器時(shí)，利用其導(dǎo)向作用產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，將煙氣中的液滴分離出來(lái)，達(dá)到同時(shí)除塵除霧的效果。潔凈煙氣最終達(dá)標(biāo)排放。

1.4 工藝原理

鈉鈣雙堿法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用純堿啟動(dòng)，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學(xué)原理可分脫硫過(guò)程和再生過(guò)程：

Ⅰ、脫硫過(guò)程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 (1)

2NaOH + SO2 → Na2CO3 + H2O (2)

Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHSO3 (3)

(1) 式為吸收啟動(dòng)反應(yīng)式；

(2) 式為主要反應(yīng)式，pH＞9（堿性較高時(shí)）

(3) 式為當(dāng)堿性降低到中性甚至酸性時(shí)（5＜pH＜9）

Ⅱ、再生過(guò)程

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

Na2SO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaSO3↓ (6)

在石灰漿液（石灰達(dá)到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應(yīng)從而釋放出[Na+]，隨后生成的[SO32-]又繼續(xù)跟石灰反應(yīng)，反應(yīng)生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來(lái)，從而使[Na+]得到再生，吸收液恢復(fù)對(duì)SO2的吸收能力，循環(huán)使用。

脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化后），用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要，采用不同的方法對(duì)副產(chǎn)品進(jìn)行處理。

1.5 煙氣脫硫系統(tǒng)描述

本煙氣脫硫系統(tǒng)包括SO2吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、脫硫劑供給系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。

1.5.1 SO2吸收系統(tǒng)

在吸收塔內(nèi)，經(jīng)霧化的脫硫劑與從煙氣中捕獲的SO2、SO3等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫并除塵后的凈煙氣通過(guò)除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。

SO2吸收系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：吸收塔、漿液循環(huán)、脫硫液排出、煙氣除霧等幾個(gè)部分，還包括輔助的放空、排空設(shè)施。

（1）吸收塔

1）設(shè)計(jì)原則

吸收塔內(nèi)所有部件能夠承受入口氣流及進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粫?huì)對(duì)任何系統(tǒng)和設(shè)備造成損害。

吸收塔選用的材料適合工藝過(guò)程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮腐蝕余度。脫硫塔材質(zhì)優(yōu)質(zhì)Q235-A鋼板卷制圓柱形塔，塔體內(nèi)壁襯20～35mm花崗巖，鋼板與花崗巖中間用澆注料澆注，能適應(yīng)－20～180℃的溫度，耐酸堿腐蝕、耐磨損、抗剝離強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)。

在吸收塔內(nèi)安裝脫硫設(shè)備，即噴霧系統(tǒng)、除霧器、反沖洗裝置及其它輔助設(shè)施（除霧器采用316L或其它材料制作，除霧器效率95％）。

2）噴霧系統(tǒng)

包括管線、噴嘴、支撐、加強(qiáng)件和配件等。漿液噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使噴淋層的布置達(dá)到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收溶液與煙氣充分接觸，從而保證在適當(dāng)?shù)囊?氣比（L/G）下可靠地實(shí)現(xiàn)所要求的脫硫效率。

噴嘴采用陶瓷材料，螺旋實(shí)心形噴霧，霧徑為50～150μm，霧化效果好，霧化角度900；耐腐蝕，不堵塞，全面霧化，不滴流，噴嘴及進(jìn)液管設(shè)置花崗巖保護(hù)套。