中小型鍋爐雙堿法脫硫除塵技術(shù) (上海水王測(cè)控科技有限公司工程設(shè)計(jì)部) 概述：雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行除塵脫硫。 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，即利用配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來(lái)達(dá)到煙氣脫硫的目的，而脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。 一般來(lái)說(shuō)，濕法脫硫工藝主要包括5個(gè)部分：(1)吸收劑制備與補(bǔ)充；(2)吸收劑漿液噴淋；(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；(4)再生池漿液還原鈉基堿；(5)石膏處理。 雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中產(chǎn)生酸性，與溶液中的NaOH中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進(jìn)SO2不斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下： 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生，再生反應(yīng)過(guò)程如下： Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 + H2O ( 溶液中存在氧氣的條件下，還會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)： Ca(OH)2 + Na2SO3 + O2 + H2O → NaOH + CaSO4 + H2O 脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用渣漿泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。 脫硫除塵工藝流程基本介紹： 來(lái)自鍋爐的煙氣先經(jīng)過(guò)除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)布置若干層(視具體情況而定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。經(jīng)脫硫與洗滌后的凈煙氣經(jīng)過(guò)除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過(guò)煙囪排入大氣。 雙堿法煙氣脫硫工藝流程主要特點(diǎn): 最初的雙堿法一般只有一個(gè)循環(huán)水池，NaOH、石灰和脫硫過(guò)程中捕集的飛灰同在一個(gè)循環(huán)池內(nèi)混合。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí)，煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未反應(yīng)的石灰同時(shí)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(tǒng)雙堿法的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。主要工藝過(guò)程是，通過(guò)設(shè)計(jì)一組多功能的灰渣沉淀-反應(yīng)再生-補(bǔ)藥回用池，在補(bǔ)藥回用池內(nèi)一次性加入適量氫氧化鈉溶液即脫硫液，用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水，在脫硫過(guò)程中，煙氣夾雜的飛灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤(rùn)而捕集，從吸收塔排出的循環(huán)漿液流入灰渣沉淀池。灰渣經(jīng)沉淀定期清除，可回收利用，如制磚等。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)再生池與此處投加的石灰液進(jìn)行反應(yīng)，置換出的氫氧化鈉溶解在循環(huán)溶液中，同時(shí)生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等，通過(guò)沉淀用渣漿泵底部排空送入石膏脫水處理系統(tǒng)。 工藝流程詳細(xì)說(shuō)明如下： 雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng)，SO2吸收系統(tǒng)，煙氣后處理系統(tǒng)，脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分組成。 1，吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng) 脫硫裝置啟動(dòng)時(shí)用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中，加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被注入補(bǔ)料回用池中，由泵打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn)物進(jìn)行再生還原，需用一個(gè)石灰制漿罐。制漿罐中加入的是鈣粉/生石灰粉(直徑小于10mm顆粒)，加水后配成氫氧化鈣即石灰漿液，將石灰漿液打到反應(yīng)再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，脫硫產(chǎn)生的很多固體殘?jiān)阮w粒物沉淀后可經(jīng)渣漿排污泵由用戶做二次處理。由于排走的殘?jiān)袝?huì)損失部分氫氧化鈉，所以，在燒堿溶液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充，以保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔內(nèi)發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，也加裝曝氣裝置進(jìn)行強(qiáng)制氧化，再生后的脫硫劑溶液經(jīng)二級(jí)沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打回塔體 2，SO2吸收系統(tǒng) 煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)向上流動(dòng)，與向下噴淋的漿液以逆流方式洗滌，氣液充分接觸。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式，塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。噴淋的氫氧化鈉溶液通過(guò)噴漿層噴射到旋流板中軸的布水器上，然后堿液均勻布開(kāi)，在旋流板的導(dǎo)流作用下，煙氣旋轉(zhuǎn)上升，與均勻布在旋流板上的堿液相切，進(jìn)一步將堿液霧化，充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性氣體，生成NaSO3、NaHSO3，同時(shí)消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補(bǔ)給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入補(bǔ)藥回用池與被石灰再生過(guò)的氫氧化鈉溶液一起經(jīng)循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收SO2。 3，煙氣后處理系統(tǒng) 鍋爐煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入除塵脫硫塔，在吸收塔出口處裝有兩級(jí)旋流板（或折流板）除霧器，用來(lái)除去煙氣在洗滌過(guò)程中帶出的水霧。在此過(guò)程中，煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲，定時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖洗，避免除霧器堵塞。除塵脫硫后的低溫?zé)煔饪山?jīng)升溫等處理進(jìn)入主煙道，由煙囪排入大氣。 4，脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng) 脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿(固體含量約20％)，具體成分為CaSO3、CaSO4，還有部分被氧化后的鈉鹽Na2SO4。可從沉淀池底部渣漿泵排出(或由抓斗撈出)。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及Na2SO4，嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄為主。 5，電氣與控制系統(tǒng) 脫硫裝置動(dòng)力電源自鍋爐房配電盤(pán)引出，經(jīng)動(dòng)力電纜接入脫硫電氣控制室配電盤(pán)。在脫硫電氣控制室，低壓配電采用動(dòng)力中心電動(dòng)機(jī)控制中心供電式，控制除塵泵、堿液泵、石灰漿液泵均采用一用一備設(shè)計(jì)，以保證系統(tǒng)連續(xù)性。 脫硫系統(tǒng)的脫硫劑加料溶液配制設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，控制盤(pán)集中控制，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行操作方式。 正常運(yùn)行時(shí)，由立式控制盤(pán)自動(dòng)控制各個(gè)泵與設(shè)備運(yùn)行，控制脫硫系統(tǒng)石灰漿液供應(yīng)量和氫氧化鈉溶液補(bǔ)給量，可在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí)根據(jù)PH反饋值結(jié)合煙氣流量參數(shù)自動(dòng)控制加液泵或閥的加液流量或啟停動(dòng)作。 工藝優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn) 雙堿法具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)： 1，雙堿法同單一鈉堿法相比較，減少了二次污染問(wèn)題。 采用單一氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來(lái)再生，只有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中。 2，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) （1）用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH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) （2）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，提高了工藝運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時(shí)可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率； （3）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。 雙堿法的缺點(diǎn)主要是： Na2SO3氧化副反應(yīng)產(chǎn)物Na2SO4較難再生，需不斷的補(bǔ)充NaOH或Na2CO3而增加堿的消耗量。另外，Na2SO4的存在也將降低石膏的質(zhì)量。 總之，雙堿法脫硫技術(shù)是國(guó)內(nèi)外普遍運(yùn)用的成熟技術(shù)，是一種特別適合中小型鍋爐的煙氣脫硫技術(shù)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。