基本介紹
- 中文名：鈉鹼法脫硫
- 主要優點：技術成熟
- 技術改進：採用NaOH和石灰
- 工藝流程介紹：先經過除塵器除塵
簡介,主要優點,技術改進,
簡介
吸收、開發空塔噴淋鈉鈣雙鹼法煙氣脫硫工藝，以最小的能耗和最大的脫硫效率，保證系統脫硫效率達到90%--95%，各項工藝參數、運行指標均處於領先水平；除此，本脫硫工藝還有極強的除塵效果，除塵效率高達95%。
主要優點
1.1技術成熟，運行穩定可靠。主要設備、設定故障率低，因此不會因脫硫設備故障影響電站鍋爐的安全運行。
1.2工藝先進，運行費用低。因鈉鹼活性極強極高，所以只用很低的液氣比就可達到高效率的脫硫效果；又因用廉價的鈣鹼再生、鈉鹼重複利用，就大大降低了運行成本。
1.3工程投資少、經濟效益高。鈉鈣雙鹼法工程投資僅為其他濕法技術的2/3～3/4；脫硫效率同樣達到90%～95%，脫硫後的SO2和煙塵排放完全滿足環保要求。
1.4對煤種變化的適應性強。用鈉鹼液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，吸收劑利用率高，可根據鍋爐煤種變化，適當調節pH值、液氣比等因子，以保證設計脫硫率的實現。
1.5脫硫除塵一體化。經過噴淋、吸收、吸附、再生等物理化學過程，以及脫水、除霧，達到脫硫、除塵、除濕、淨化煙氣的目的。
1.6節能、節水、節省脫硫劑效果顯著。實現雙鹼法“三高、二低、一小”的特點。即：脫硫效率高、可利用率高、可靠性高；投資成本低、運行費用低；占地面積小。
二、鈉鈣雙鹼法技術體系
2.1鈉鈣雙鹼法脫硫工程總承包。包括工藝設計、基礎建設、設備配置、製作安裝、運行調試、驗收監測等
2.2鈉鈣雙鹼法脫硫、除塵工藝主體設備製作安裝。
2.2.1 LZSY-Ⅲ-A型一體化高效脫硫除塵反應器，適用於2t/h、4t/h、6t/h、8t/h、10t/h等各式鍋爐的除塵、脫硫煙氣淨化。 反應器材質為碳鋼內襯防腐材料。
2.2.2 LZSY-Ⅲ-B型空塔噴淋高效脫硫反應器，適用於6t/h、8t/h、10t/h、20t/h、35t/h、75t/h、130t/h、240t/h、260t/h、420t/h等各容量電廠鍋爐煙氣淨化。反應器材質為碳鋼內襯玻璃鱗片。
2.3鈉鈣雙鹼法脫硫技術工藝設計、設備配置、安裝指導、運行調試等技術服務。
技術改進
鈉鹼法脫硫是指採用NaOH和石灰(氫氧化鈣)兩種鹼性物質做脫硫劑的脫硫方法。
鈉鹼法脫硫一般只有一個循環水池，NaOH、石灰與除塵脫硫過程中捕集下來的菸灰同在一個循環池內混合，在清除循環水池內的灰渣時菸灰、反應生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未完全反應的石灰同時被清除，清出的灰渣是一種混合物不易被利用而形成廢渣。
主要工藝過程是：清水池一次性加入氫氧化鈉溶劑製成氫氧化鈉脫硫液(循環水)，用泵打入脫硫除塵器進行脫硫。3種生成物均溶於水。在脫硫過程中，煙氣夾雜的煙道灰同時被循環水濕潤而捕集進入循環水，從脫硫除塵器排出的循環水變為灰水(稀灰漿)。一起流入沉澱池，煙道灰經沉澱定期清除，回收利用，如制內燃磚等。上清液溢流進入反應池與投加的石灰進行反應，置換出的氫氧化鈉溶解在循環水中，同時生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等，可通過沉澱清除；可以回收，是制水泥的良好原料。 因此可做到廢物綜合利用，降低運行費用。
用NaOH脫硫，循環水基本上是NaOH的水溶液。在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象，便於設備運行與保養。 為保證脫硫除塵器正常運行，煙氣排放穩定達標，確保脫硫劑有足夠使用量是一個關鍵問題。脫硫劑用量計算如下： 脫硫反應中，NaOH的消耗量是SO2和CO2與其反應的消耗量。用量需要過量5%以上(按5%計算)。
前面計算的10 t/h鍋爐煙氣中SO2排放量為42 kg/h，CO2排放是為2 161 kg/h。
SO2和CO2中和反套用氫氧化鈉量為： (80×42÷64+80×2 161÷44)×105% =4 180 kg
脫硫過程由於NaOH的轉換實際消耗是石灰。折算成生石灰消耗量56×4 180÷80=2 926 kg
生石灰日消耗量為70 224 kg
綜上所述，脫硫過程的鹼消耗量是很大的。但要保證脫硫效率，就必須要保證鹼的用量，通過比較雙鹼法脫硫可以實現脫硫效率高，運行費用相對比較低，操作方便，無二次污染，廢渣可綜合利用。所以改進後的雙鹼法脫硫工藝是值得推薦和推廣套用的。
物料就是氫氧化鈉和氧化鈣（白灰）。
雙鹼法是採用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫，由於鈉基脫硫劑鹼性強，吸收二氧化硫後反應產物溶解度大，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙鹼法脫硫工藝降低了投資及運行費用，比較適用於中小型鍋爐進行脫硫改造。
雙鹼法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配製好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達到煙氣脫硫的目的，然後脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。脫硫工藝主要包括5個部分：(1)吸收劑製備與補充；(2)吸收劑漿液噴淋；(3)塔內霧滴與煙氣接觸混合；(4)再生池漿液還原鈉基鹼；(5)石膏脫水處理。
雙鹼法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似，主要反應為煙氣中的SO2先溶解於吸收液中，然後離解成H+和HSO3—； SO2(g)= = = SO2
SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3— = = = 2H++SO32-； 式（1）為慢反應，是速度控制過程之一。
SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3— = = = 2H++SO32-； 式（1）為慢反應，是速度控制過程之一。
然後H+與溶液中的OH—中和反應，生成鹽和水，促進SO2不斷被吸收溶解。具體反應方程式如下：
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
脫硫後的反應產物進入再生池內用另一種鹼，一般是Ca(OH)2進行再生，再生反應過程如下：
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3$ U-
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O +1/2H2O
( F存在氧氣的條件下，還會發生以下反應：
Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4·H2O 脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然後將其用泵打入石膏脫水處理系統或直接堆放、拋棄。
再生的NaOH可以循環使用。
工藝流程介紹
來自鍋爐的煙氣先經過除塵器除塵，然後煙氣經煙道從塔底進入脫硫塔。在脫硫塔內布置若干層（根據具體情況定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的鹼液在旋流板上進行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的鹼液充分吸收、反應。經脫硫洗滌後的淨煙氣經過除霧器脫水後進入換熱器，升溫後的煙氣經引風機通過煙囪排入大氣。
鈉鹼法脫硫工藝流程圖:
最初的雙鹼法一般只有一個循環水池，NaOH、石灰和脫硫過程中捕集的飛灰同在一個循環池內混合。在清除循環池內的灰渣時，菸灰、反應生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未反應的石灰同時被清除，清出的混合物不易綜合利用而成為廢渣。為克服傳統雙鹼法的缺點，對其進行了改進。主要工藝過程是，清水池一次性加入氫氧化鈉製成脫硫液，用泵打入吸收塔進行脫硫。三種生成物均溶於水，在脫硫過程中，煙氣夾雜的飛灰同時被循環液濕潤而捕集，從吸收塔排出的循環漿液流入沉澱池。灰渣經沉澱定期清除，可回收利用，如制磚等。
