双碱脱硫法工作原理，工艺流程，优缺点简介

双碱脱硫法工作原理，工艺流程，优缺点简介

  双碱法脱硫工艺是先用钠碱性吸收液进行烟气脱硫，然后再用石灰粉再生脱硫液，由于整个反应过程是液气相之间进行，避免了系统结垢问题，而且脱硫速率高、液气比小、吸收剂利用率高、投资费用省、运行成本低，适用于锅炉烟气、焦炉气、锅炉生产废气等的脱硫。 

 一、工艺特点

 1、以NaOH(Na2CO3)脱硫，材料普通，资源丰富，投资成本低；脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中缓解水泵、管道、设备腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。

 2、钠基吸收液对SO2反应速度快，故有较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般≥90%。 

 3、脱硫剂可被循环使用，它的再生及脱硫沉淀均发生于塔体，避免塔内堵塞和磨损，降低了运行成本。 4、以空塔喷淋为脱硫塔结构，运行可靠性高，事故发生率小，塔阻力低，△P≤600Pa。   

二、工艺原理 

 1、工艺介绍 双碱法脱硫系统采用钠基脱硫剂进行脱硫，将NaOH（烧碱、火碱）和Ca(OH)2（熟石灰、消石灰）搅拌均匀后做成溶液打入脱硫塔，该碱性溶液雾化后与含硫烟气充分反应，从而脱除烟气中的SO2。脱硫产物经脱硫剂再生池被Ca(OH)2还原成NaOH，可再次循环使用。

 2、工艺原理 含硫烟气经除尘后，由引风机正压吹入喷淋脱硫塔内。在喷淋塔内设置高效雾化系统，在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100～300μｍ的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除90%以上的二氧化硫。 脱硫后的液体落入脱硫塔底部，定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统，适当补充一定量的碱液后，经循环泵再次送入喷雾和配液系统中被再次利用，脱硫剂始终处于循环状态。 经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统。由于设计的特殊性，经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时，将烟气中的液滴分离出来，达到同时除尘除雾的效果，洁净烟气最终达标排放。   

  三、工艺优势 

 1、烟气系统 烟气经烟道引风机直接进入脱硫塔，脱硫塔以空塔喷淋结构，设计空速小（4.0m/s），塔压力降小（≤600Pa）。脱硫集中除尘、脱硫、排烟气于一体，烟气升至塔顶进入烟囱排入大气。当脱硫泵出现故障时，脱硫暂停反应，烟气可通过烟囱排入大气。 

 2、脱硫塔SO2吸收系统 烟气进入脱硫塔向上升起，与向下喷淋的脱硫塔以逆流式洗涤，脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋，将溶剂雾化无数液滴，让气液充分接触吸收SO2。气液相接触面积越大，两相传质热反应，效率越高。 脱硫塔内碱液雾化吸收SO2及粉尘，生成Na2SO3，同时消耗了NaOH和Na2SO3。脱硫液排出塔外进入再生池与Ca(OH) 2反应，再生出钠离子并补入Na2SO3（或NaOH），经循环脱硫泵打入脱硫循环吸收SO2。 脱硫塔顶部装有除雾器，经除雾器折流板碰冲作用，烟气携带的烟尘和其他水滴、固体颗粒被除雾器捕获分离。    

3、脱硫产物处理 脱硫产物最终是石膏浆，具体为CaSO3、CaSO4还有部分被氧化的Na2SO4及粉尘。由潜水泥浆泵从沉淀池排出处理好，经自然蒸发晾干。由于石膏浆中含有固体杂质，影响石膏的质量，所以一般以抛弃法为高。排出沉淀池浆液可经水力旋流器，稠厚器增浓提固后，再排至渣场处理。

 4、关于二次污染的解决 双碱法是以钠碱吸收SO2,其产物可再生出钠碱继续使用。有少量的Na2SO4不能够再生被带入石膏浆液中，经固液分离，分离的固体残渣进行回收堆放再做他用。溶液流回再生池继续使用，因此不会产生二次污染。

 5、吸收SO2效率及主要影响因素 PH值：PH值高，SO2吸收速率大，脱硫效率高，同时PH值高，结垢几率小，避免吸收剂表面纯化。 温度：温度低有利于气液传质，溶解SO2，但温度低影响反应速度，所以脱硫剂的温度不是一个独立的不变因素，取决于进气的烟气温度。 石灰粒度及纯度：要求石灰纯度≥95%，粒度控制Pc200~300目内。 液浆浓度：控制在10~15%。      

双碱脱硫法缺点 

 （1）运行稳定性较差 钠钙双碱法为上世纪八十年代初，因石灰石（石灰）-石膏技术不成熟的时候出现的一种折中技术，八十年代末，石灰石（石灰）-石膏技术成熟后，这种技术国外早已不再使用。钠钙双碱法从理论上讲，先用钠碱性溶液作为吸收剂，然后将吸收SO2后的脱硫液用石灰石或石灰进行再生，再生后吸收液可循环使用，这样脱硫是清液，不会出现钙法脱硫过程中亚硫酸钙和硫酸钙不溶物的结垢现象。 但在实际工程中，部分参数很难控制，特别是置换过程中亚硫酸钙和硫酸钙的沉淀分离过程。事实上置换过程生成亚硫酸钙结晶颗粒粒径相当小，大部分在10um以下，很难用简单沉淀法将其分离下来。并且要求浓缩池排渣设施必须非常可靠，保证系统脱硫生成产物及时排出，防止上清夜钙离子超过饱和度。 实际上双碱法脱硫很难做到脱硫液为清液(不含钙质)，所以钠钙双碱法运行中结垢情况还是比较普遍的。同时，双碱法工艺流程较为复杂，需控制的关键参数较多，较严格，特别是置换过程的pH值控制。pH过低，置换不完全导致消耗钠碱过多；pH过高，钙离子大量过剩，无法沉淀而进入脱硫系统引起结垢。

 （2）运行费用高 双碱法脱硫过程必须采用钠碱再生，钠碱是目前市面上较贵的脱硫剂，火碱价格3-4000元/吨，因此钠碱的消耗量直接关系到脱硫成本。然而，脱硫液再生(即用钙置换出活性钠)的效率也是一个问题，由于烟气中有氧气，会把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，因此脱硫液的再生也会下降，并且部分钠盐随脱硫产物外排，这就表现为实际钠碱的耗量会比理论计算(5％)多很多，一般在20％左右。 实际上大部分使用双碱法的厂家，都因钠碱运行成本过高而变成单碱运行。一是采用过量石灰进行置换，提高置换池pH值，减少或不加入钠碱，这样大量钙离子进入脱硫过程，容易导致系统结晶结垢，运行困难。也有很多用户将钠钙双碱法变成纯钠碱脱硫，但脱硫设备长时间无碱运行，腐蚀严重。