1、双碱法脱硫工艺原理双碱法工艺，双碱法脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法烟气脱硫容易结垢的缺点而发展起来的。钠钙双碱法（Na 2CO3-Ca(OH)2）采用纯碱吸收 SO2、石灰还原再生。再生后吸收液循环使用。与石灰/石灰石法相比，它具有如下优点：·吸收速度快，可降低液气比 L/G，从而降低运行费用；·塔内钠碱清液吸收，可大大降低结垢机会；·纯碱循环利用，提高了脱硫剂的利用率。其基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分：1、脱硫过程：Na2CO3+SO2Na 2SO3+CO2 (1)2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O2NaH
2、SO 3 (3)以上三式视吸收液酸碱度不同而异，（1）式为启动反应，碱性较高时（PH9）；（2 ）式为主要反应；碱性到中性甚至酸性时（5PH9 ），则按（ 3）式发生反应。2、再生过程（石灰乳再生）：2NaHSO3+Ca(OH)2Na 2SO3+CaSO3+2H2O (4)Na2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO 3 (5)在石灰浆液（石灰达到过饱和状况）中，NaHSO 3 很快跟 Ca(OH)2 反应从而释放出Na +，SO32-跟Ca 2+反应，反应生成的 CaSO3 以半水化合物形式慢慢沉淀下来而使 Na+得到再生。可见 Na2CO3 只是作为一种启动碱，起动后实际消耗的是石灰，
3、理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带出一些，因而有少量损耗）。 双碱法烟气脱硫双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石/石灰石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统（曝气系统），从而增加初投资及运行费用，用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱
4、硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。 % Q1 f3 D7 p0 K4 y1、 工艺基本原理 6 h' Q. s“ l' U. w双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中 SO2 来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱
5、硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括 5 个部分：(1)吸收剂制备与补充；(2)吸收剂浆液喷淋；(3)塔内雾滴与烟气接触混合；(4)再生池浆液还原钠基碱；(5)石膏脱水处理。4 R- G6 X$ P“ Y2 b1 双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的 SO2 先溶解于吸收液中，然后离解成 H+和 HSO3；. S6 B7 L; u% 2 E3 w# SO2(g)= = = SO2(aq) （1）SO2(aq)+H2O(l) = = =H+HSO3 = = = 2H+SO32-； （2）式（1）为慢反应，是速度控制过程之一。-
6、 7 7 f# h/ ' q j! S2 S) H1 x) s; SNa2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3 r脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱，一般是 Ca(OH)2 进行再生，再生反应过程如下：/ H- q Y8 V0 m8 v) E9 “ h脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液被打入返料水池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫，为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行再生还原，需用一个制浆罐。制浆罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰浆液，将石灰浆液打到再生池内，与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应。在整个运行过程中，脱硫产生的很
7、多固体残渣等颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠，所以，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。/ : l% V4 A% Q, U“ B% ZB、 烟气系统 8 “ u8 r/ y3 L“ T1 U% X锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温
8、烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。' i7 W- c# P/ L: P. d$ 3 DC、 SO2 吸收系统烟气进入吸收塔内向上流动，与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤，气液充分接触。脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式，塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管。喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上，然后碱液均匀布开，在旋流板的导流作用下，烟气旋转上升，与均匀布在旋流板上的碱液相切，进一步将碱液雾化，充分吸收 SO2、SO3、HCl 和 HF 等酸性气体，
9、生成 NaSO3、NaHSO3，同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收 SO2。在吸收塔出口处装有两级旋流板（或折流板）除雾器，用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。3 R8 f- 1 X1 r+ B0 m“ hD、 脱硫产物处理系统 4 N7 j“ Q5 P8 R1 Q1 Y. O5 ?+ B脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆(固体含量约 20)，具体成分为CaSO3、CaSO4，还有部
10、分被氧化后的钠盐 NaSO4。从沉淀池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。由于固体产物中掺杂有各种灰分及 NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。在水力旋流器内，石膏浆被浓缩(固体含量约 40)之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池内。( v5 Y. E2 z; u3 C3 t$ b5 fE、 电气与控制系统! ? * z8 |8 w0 , j2 E3 “ I与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：（1）用 NaOH 脱硫，循环水基本上是 NaOH 的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；（2）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀
11、发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且可提高脱硫效率；0 m: U# 6 d) X7 l0 3 q（3）钠基吸收液吸收 SO2 速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在 90%以上；（4）对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。7 I0 A2 & 1 L$ a缺点是：NaSO3 氧化副反应产物 Na2SO4 较难再生，需不断的补充 NaOH 或Na2CO3 而增加碱的消耗量。另外，Na2SO4 的存在也将降低石膏的质量。, J: o) z$ g- 双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术，是一种特别适合中小型锅炉烟气脱硫技术，具有广泛的市场前景。
