從白云石—石灰粉法極易積垢的缺點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展出了雙堿煙氣脫硫技術(shù)。白云石/石灰粉-熟石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑消化吸收二氧化硫后，再轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈣、碳酸氫鈣等，由于其溶解度小，在脫硫塔體內(nèi)和管道中極易形成積垢、阻塞等現(xiàn)象。結(jié)垢難題比較嚴(yán)重危害脫硫系統(tǒng)軟件的全部正常運(yùn)行，更嚴(yán)重危害加熱爐系統(tǒng)軟件的全部正常運(yùn)行。

　　為使使用鈣基脫硫劑的不利條件最小化，鈣法脫硫加工工藝多數(shù)必須配置相對(duì)強(qiáng)制的空氣氧化系統(tǒng)軟件(水解酸化池系統(tǒng)軟件)，然后提高初期項(xiàng)目的投資和運(yùn)行費(fèi)用，使用廉價(jià)的脫硫劑容易造成積垢堵塞難題，單純采用鈣基脫硫劑操作費(fèi)用過(guò)高，脫硫物質(zhì)不易解決，兩者的分歧相互突出，雙堿法煙氣脫硫加工工藝應(yīng)時(shí)而生，該工藝較好地解決了上述分歧難題。

　　第一，基本概念的加工過(guò)程。

　　由于鈣基脫硫劑偏堿強(qiáng)，消化吸收二氧化硫后反映出物質(zhì)溶解性大，不易造成過(guò)飽和結(jié)晶體，造成積垢堵塞的難題，因此選擇雙堿法進(jìn)行塔體脫硫。另一種是脫硫物質(zhì)排入再生池用碳酸鈉進(jìn)行再生再生，再生后的鈉基脫硫劑再經(jīng)脫硫塔循環(huán)利用。加工雙堿脫硫工藝的項(xiàng)目投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，比較適合中小型蒸汽鍋爐進(jìn)行脫硫改造。

　　雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉水溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配置好的氫氧化鈉水溶液立即進(jìn)入脫硫塔清洗樹(shù)脂吸附煙氣中的SO2，達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后通過(guò)脫硫劑再生池將脫硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉后再用于脫硫塔體循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　脫硫劑處理工藝要點(diǎn)包括五部分：

　　(1)制備和填充吸附劑；

　　(2)吸附劑自噴劑；

　　(3)塔體細(xì)小顆粒與煙氣接觸的混合；

　　(4)回收鈉基堿的再生池漿液；

　　(5)熟石膏脫水處理。

　　雙堿法煙氣脫硫加工工藝與白云石/石灰粉等其它濕法脫硫工藝原理相似，關(guān)鍵體現(xiàn)在煙氣中的SO2在消化吸收液中首先溶解，然后離解成H+和HSO3—SO2(g);SO2(g)===SO2(aq)

　　(1)SO2(aq)+H2O(l)=H++HSO3-SO32-；

　　式(1)為慢反應(yīng)，是速率操縱的整個(gè)過(guò)程中的一種。然后H+與水溶液中的OH-中和反應(yīng)，生成鹽和水，促使SO2繼續(xù)被消化吸收和融解。真實(shí)的反應(yīng)式如下：

　　二氧+SO2→二氧+二氧+二氧+SO2+二氧+SO2+二氧→

　　反應(yīng)物經(jīng)脫硫后進(jìn)入再生池再用另一種堿，一般以Ca(OH)2進(jìn)行再生，再生過(guò)程如下：

　　ca(OH)2+Na2SO3+2NaOH+CaSO3Ca(OH)2+2NaHSO3+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O。

　　如果存在co2標(biāo)準(zhǔn)，則還將產(chǎn)生以下反映：Ca(OH)2+Na2SO3+1/2O2+2H2O→2NaOH+CaSO4·H2O。

　　脫出的硫磺以亞硫酸鈣、碳酸氫鈣的形式溶解，然后被泵入熟石膏脫水處理設(shè)備或立即堆積，拋出。再生NaOH可用于?循環(huán)系統(tǒng)。

　　二、生產(chǎn)過(guò)程詳述。

　　來(lái)自加熱爐的煙氣先經(jīng)過(guò)除塵器進(jìn)行除塵，然后通過(guò)排煙道由塔底進(jìn)入脫硫塔。通過(guò)對(duì)脫硫塔體內(nèi)幾層旋流板的布置(根據(jù)具體情況定)，旋流板塔具有優(yōu)良的汽液接觸標(biāo)準(zhǔn)，從塔身噴出的堿液對(duì)旋流板進(jìn)行噴霧促使煙氣中的SO2充分消化吸收，自噴的堿液能充分消化吸收，反映在塔身中。凈化后的煙氣經(jīng)脫硫、除霧器除干、送至換熱器，加熱后的煙氣由離心式風(fēng)機(jī)按煙筒排出，再由換熱器排出。最初的雙堿法一般只有一個(gè)循環(huán)蓄水池，在整個(gè)脫硫過(guò)程中，NaOH、石灰粉和灰渣共行混和。清除循環(huán)系統(tǒng)池內(nèi)的爐渣后，又清除了香灰、反映反應(yīng)物亞硫酸鈣、碳酸氫鈣以及石灰粉渣和未反映的石灰粉，所清除的化合物不易開(kāi)發(fā)利用，成為廢料。改進(jìn)方法是為了克服傳統(tǒng)型雙堿法的缺點(diǎn)。

　　主要工藝過(guò)程為：污水井一次性加入氫氧化鈉制成脫硫液，泵入脫硫塔進(jìn)行脫硫。脫硫過(guò)程中，煙氣參雜的灰渣另外通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)液濕潤(rùn)收集，并將從脫硫塔排出的循環(huán)系統(tǒng)漿液注入沉砂池。熔渣在沉定后及時(shí)清除，可以回收，如制磚等。上清液溢流進(jìn)入反映池后，加石灰粉進(jìn)行反映，所換置的氫氧化鈉溶于循環(huán)系統(tǒng)水中，再加難溶的亞硫酸鈣、碳酸氫鈣和碳酸氫鈣等，可隨沉定而消除。

　　生產(chǎn)流程說(shuō)明：3。

　　雙堿法煙氣脫硫工藝工藝關(guān)鍵包括吸附劑的制取、填補(bǔ)系統(tǒng)軟件、煙氣系統(tǒng)軟件、SO2消化吸收系統(tǒng)軟件、脫硫熟石膏脫水處理裝置及電氣設(shè)備及自動(dòng)控制系統(tǒng)五部分組成。

　　吸附劑的制備與填充系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。

　　煙氣脫硫裝置以氫氧化鈉為吸附劑，氫氧化鈉干粒料加入堿液罐中，放水配置為氫氧化鈉堿液，堿液被打入回料蓄水池，由泵進(jìn)入脫硫塔體進(jìn)行脫硫，為更好地對(duì)利用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫物質(zhì)進(jìn)行再生復(fù)原，需用造紙罐進(jìn)行脫硫。紙罐中加入生石灰粉，放入水中配以石灰粉漿，將石灰粉漿注入再生池，與亞硫酸氫鈉、硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉。脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的大量固體沉渣等細(xì)顆粒物，在整個(gè)運(yùn)行全過(guò)程中經(jīng)液下渣漿泵送到熟石膏脫水處理裝置。由于排放出的沉渣會(huì)損壞部分氫氧化鈉，因此在堿液罐中可以?及時(shí)進(jìn)行氫氧化鈉的充填，以確保所有脫硫系統(tǒng)軟件的正常運(yùn)行和煙氣符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。為了防止再制而成的亞硫酸鈣、碳酸氫鈣也極易進(jìn)入脫硫塔體內(nèi)，極易造成管路和塔體產(chǎn)生積垢、堵塞等情況，可以?改裝瀑布?xì)庠O(shè)備，進(jìn)行強(qiáng)制空氣氧化或特制蓄水池，再生脫硫劑溶液通過(guò)三級(jí)沉淀池充分沉定，確保大型細(xì)顆粒物不會(huì)挨打回塔。另外，還可以在循環(huán)泵前改裝過(guò)濾裝置，過(guò)多的化學(xué)顆粒物和液態(tài)殘?jiān)蜁?huì)被去除。煙塵排放系統(tǒng)軟件。

　　熱爐煙氣經(jīng)排煙道進(jìn)入除塵設(shè)備進(jìn)行除灰后進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)清洗脫硫后的超低溫?zé)煔饨?jīng)二次屋脊除霧器脫除細(xì)顆粒物后進(jìn)入主排煙道，經(jīng)煙氣再熱后由煙筒進(jìn)入空氣。在脫硫系統(tǒng)軟件出現(xiàn)常見(jiàn)故障或檢修停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)軟件關(guān)閉進(jìn)出口貿(mào)易擋板門(mén)，煙氣通過(guò)加熱爐的原排煙道通入煙筒排出。

　　SO2消化吸收系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。

　　脫硫塔內(nèi)向上煙氣量較大，與自噴白云石漿體采用倒流方式清洗，汽液充分接觸。在脫硫塔的塔體頂部，在脫硫塔上布置一個(gè)噴嘴，選擇了嵌入幾層旋流板的方法。自噴式氫氧化鈉水溶液根據(jù)錨噴層向后旋轉(zhuǎn)式噴頭噴入，然后均勻布?jí)A液，在旋轉(zhuǎn)式引流作用下，煙氣旋轉(zhuǎn)增大，與旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)板上的堿液相交，進(jìn)一步使堿液霧化，充分消化吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性氣體，轉(zhuǎn)化為NaSO3、NaHSO3，另外還消耗氫氧化鈉作為吸附劑。為補(bǔ)充堿液，加氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料蓄水池，再加石灰粉，再加氫氧化鈉水溶液，通過(guò)循環(huán)水泵打進(jìn)脫硫塔循環(huán)系統(tǒng)，消化吸收SO2。

　　屋脊式除霧器配置于脫硫塔出入口處，用于清除清洗過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣霧化物，如煙氣霧化液；整個(gè)過(guò)程中，煙氣帶上的塵土及其它固體微粒也被屋脊式除霧器捕獲，兩級(jí)屋脊式除霧器均設(shè)有水清洗噴頭，定時(shí)對(duì)其進(jìn)行清洗，防止屋脊式除霧器堵塞。

　　脫硫物料解決系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)。

　　在脫硫系統(tǒng)軟件中，最終脫硫的物質(zhì)仍然是熟石膏漿(固態(tài)成分約20%)，實(shí)際成分為CaSO3,CaSO4，還有一部分醋酸酸鹽酸鈣。由沉砂池底端排漿管路排出，由排漿泵送入旋流器。由于固體材料中摻雜的各種灰分和氮氧化物等，對(duì)熟石膏的質(zhì)量造成了較大的危害，因此一般以拋落為主。旋流后的熟石膏漿(固態(tài)成分約40%)在水力旋流器內(nèi)抽提后，泵入渣渣場(chǎng)，溢流后的液回流到再生池。

　　電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。

　　脫硫機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電源由電廠配電盤(pán)引出，與脫硫機(jī)控制室配電盤(pán)通過(guò)高電壓動(dòng)力電纜連接。煙氣脫硫電氣設(shè)備控制室，開(kāi)關(guān)電源分為兩路，一回路通過(guò)配電盤(pán)，控制高壓開(kāi)關(guān)柜立即與高壓電機(jī)(漿液循環(huán)泵)相連。另外還回接脫硫變電器，其輸出端通過(guò)配電盤(pán)，控制高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓電器相互連接，具有底壓作用。

　　配電網(wǎng)設(shè)備選擇電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)管理中心供電系統(tǒng)方式。系統(tǒng)軟件配置有底壓直流穩(wěn)壓電源為電動(dòng)控制部分，提供開(kāi)關(guān)電源。

　　在脫硫系統(tǒng)軟件中，脫硫劑投料機(jī)設(shè)備和旋流分離器設(shè)備實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)控制，其他實(shí)行集中控制的脫硫控制室內(nèi)脫硫控制盤(pán)，也可以完成現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)的實(shí)際操作。

　　所有設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，各調(diào)節(jié)閥均由立柱式控制盤(pán)全自動(dòng)控制，對(duì)脫硫系統(tǒng)軟件石灰粉供給量和氫氧化鈉溶液供給量的控制，要在加熱爐負(fù)荷變化時(shí)全自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。粉塵量的控制是以加熱爐排煙系統(tǒng)的容量為基礎(chǔ)，由離心風(fēng)機(jī)通道隔板根據(jù)加熱爐負(fù)荷的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為粉塵量和具體引進(jìn)脫硫設(shè)備的粉塵量反饋數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行控制。吸收劑漿液總流量的控制是根據(jù)進(jìn)入脫硫裝置的SO2量以及循環(huán)系統(tǒng)漿池中漿液PH值來(lái)進(jìn)行的。副產(chǎn)品漿液用量由吸收劑漿液總流量控制。除霧器除霧水總流量，吸收室通道除霧水壓力，除霧器出水總流量獨(dú)立控制。此外，脫硫塔底端的液位計(jì)也屬于獨(dú)立控制，即根據(jù)補(bǔ)充水量進(jìn)行控制。吸收劑漿池濃度值的控制通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)水流量給料機(jī)的轉(zhuǎn)速比來(lái)控制石灰粉的加入量，從而達(dá)到控制濃度值的目的。吸收室入口和出口屋脊式除霧器的清潔是按照一定的間隔時(shí)間進(jìn)行電源開(kāi)關(guān)灑水閥填充給排水清潔。

　　解決二次污染的難點(diǎn)；

　　選擇氫氧化鈉溶液作為脫硫劑，在脫硫塔中，吸收二氧化硫化學(xué)反應(yīng)速度快，脫硫效率高，而脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的Na2SO4難處理，極易造成較嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題。采用雙堿法煙塵脫硫處理工藝，利用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫后的物質(zhì)，利用石灰粉再造，將少量Na2SO4加入到熟石膏漿液中，這是將熟石膏漿液與少量Na2SO4混合，用泵打入旋流分離設(shè)備中進(jìn)行固液分離，分離出大量含水率低的固體沉渣挨打到棄渣進(jìn)行堆積，溶解。

　　再造池再用流液，因此不易造成二次污染。

　　五是加工過(guò)程的特點(diǎn)。

　　對(duì)比白云石或石灰粉濕式脫硫工藝，通常采用雙堿法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　用NaOH脫硫，冷卻大部分循環(huán)水為NaOH溶液，使離心泵、管道、機(jī)械設(shè)備在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的防腐、防堵?tīng)顟B(tài)下運(yùn)行，有利于機(jī)械設(shè)備的操作和維修；

　　(2)吸附劑再造和脫硫渣沉淀都是在塔外進(jìn)行的，這樣可以防止塔體堵塞和損壞，提高運(yùn)行的可靠性，減少實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用；此外，可以用高效板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)軟件更加緊湊，并能提高脫硫效率；

　　(3)鈣基吸收液對(duì)SO2的吸收率較高，故能用較小的液氣比，達(dá)到高效率脫硫，一般在90%以上；

　　(4)脫硫除灰一體化技術(shù)方面，可以提高石灰粉的使用率。其不足之處在于：NaSO3空氣氧化性不良反應(yīng)物質(zhì)Na2SO4的再造比較困難，需要不斷地補(bǔ)充N(xiāo)aOH或Na2CO3以提高堿的用量。另外Na2SO4的存在也會(huì)降低熟石膏的質(zhì)量。