双碱法脱硫工艺简介

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目前世界上烟气脱硫技术(FGD)有上百种，具有实用价值的工艺仅十几种，分别适应不同的场合和要求。以下是几种脱硫技术的比较：

1.1干法
干法脱硫是在无液相介入的完全干燥状态下进行脱硫的，脱硫产物为干粉状。干法常用的有炉内喷钙(石灰／石灰石)，金属吸收等。干法脱硫属传统工艺，脱硫率普遍不高(<50％)，工业应用较少。

1.2半干法
半干法脱硫是利用烟气显热蒸发脱硫浆液中的水份，同时在干燥过程中，脱硫剂与烟气中的SO2发生反应，并使最终产物为干粉状。由于该方法加入系统的脱硫剂是湿的，而从系统出来的脱硫产物是干的，故称之为半干法。半干法使用较多的有喷雾干燥法烟气脱硫、循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD)和增湿灰循环烟气脱硫(NID法)等。采用半干法脱硫时，脱硫剂的利用率低，脱硫效率也不高，故而应用也不是很多。

1.3湿法
湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法，占脱硫总量的80％以上。湿法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石／石灰法、氨法、钠碱法、双碱法、金属氧化物法等。其中石灰石／石灰法、氨法、钠碱法、双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。
(1)石灰石／石灰法
石灰石法采用200～300目大小的石灰石粉，将其制成石灰石浆液，在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触，从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统，由于石灰石活性较低，需通过增大吸收液的喷淋量，提高液气比，来保证足够的脱硫效率，因此运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰活性大大高于石灰石，可提高脱硫效率，石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢，引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。
(2)钠碱法
钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2，并可副产高浓度SO2气体或Na2SO3，它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点，适合于烟气S02浓度比较高的废气S02吸收处理。但也存在副产回收困难、投资较高、运行费用高等缺点。
(3)氨法
氨法采用氨水作为SO2的吸收剂，SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同，氨法可分为氨-酸法、氨-亚硫酸氨法和氨-硫酸氨法。
氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相同)，副产物可作为农业肥料。
由于氨易挥发，使吸收剂消耗量增加，脱硫剂利用率不高；脱硫对氨水的浓度有一定的要求，若氨水浓度太低，不仅影响脱硫效率，而且水循环系统庞大，使运行费用增大；浓度增大，势必导致蒸发量的增大，对工作环境产生影响，而且氨易与净化后烟气中的SO2反应，形成气溶胶，使得烟气无法达标排放。
氨法的回收过程也是较为困难的，投资费用较高，需配备制酸系统或结晶回收装置(需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等)，系统复杂，设备繁多，管理维护要求高。 (4)金属氧化物法
常用的金属氧化物法是氧化镁法。氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁，它们通过煅烧可重新分解出氧化镁，同时回收较纯净的SO2气体，脱硫剂可循环使用。由于氧化镁活性比石灰高，故而脱硫效率也较石灰法高。它的缺点是氧化镁回收过程需煅烧，工艺较复杂，但若直接采用抛弃法，镁盐会导致二次污染，总体运行费用也较高。 (5)双碱法
双碱法(Na2CO3／Ca(OH)2)是在石灰法基础上结合钠碱法，利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2，吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生，从而使得钠离子循环吸收利用。该工艺综合石灰法与钠碱法的特点，解决了石灰法的塔内易结垢的问题，又具备钠碱法吸收效率高的优点。
脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后)，亚硫酸钙配以合成树脂可生产一种称为钙塑的新型复合材料；或将其氧化后制成石膏；或者直接将其与粉煤灰混合，可增加粉煤灰的塑性，增加粉煤灰作为铺路底层垫层材料的强度。与氧化镁法相比，钙盐不具污染性，因此不产生废渣二次污染。
目前湿法脱硫技术应用广泛，占有全世界FGD装置总量的85％以上。其中双碱法由于脱硫工艺简单，运行稳定性好，脱硫效率高，脱硫成本低，适合我国国情，因而在我国应用较为广泛。结合玻璃窑烟气治理的的具体情况，从工艺成熟性、系统稳定性、工程投资、运行费用等方面综合考虑，选择采用双碱法脱硫工艺。

双碱法脱硫工艺简介
双碱法是中小型锅炉应用较广的烟气脱硫技术，是为了克服石灰石一石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。双碱法种类较多，最常用的是钠钙双碱法。
钠-钙双碱法【Na2CO3--Ca(OH)2】采用纯碱吸收SO2，石灰还原再生，再生后吸收剂循环使用，无废水排放。
在工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计工艺流程。
烟气经布袋除尘器除尘，再进入脱硫塔。烟气在导向板作用向上螺旋，并与脱硫液接触，将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴，形成良好的雾化吸收区。烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，完成烟气的脱硫吸收和进一步除尘。经脱硫后的烟气向上通过塔侧的出风口直接进入风机并由烟囱排放。
脱硫液采用外循环吸收方式。吸收了SO2的脱硫液流入再生池，与新来的石灰水进行再生反应，反应后的浆液流入沉淀再生池沉淀，当一个沉淀再生池沉淀物集满时，浆液切换流入到另一个沉淀再生池，然后由人工清理这个再生池沉淀的沉渣，废渣晾干后外运处理。循环池内经再生和沉淀后的上液体由循环泵打入脱硫塔循环使用。
另外，由于渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，故需在循环池内补充少量纯碱或废碱液。 化学反应原理
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。 在塔内吸收SO2
Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2 （1） 2NaOH＋SO2＝Na2SO3+H2O （2） Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 （3）
以上三式视吸收液酸碱度不同而异，碱性较高时（PH＞9）以（2）式为主要反应；碱性稍为降低时以（1）式为主要反应；碱性到中性甚至酸性时（5＜PH＜9），则按（3）式反应。 用消石灰再生
Ca（OH）2 ＋Na2SO3＝2NaOH＋CaSO3
Ca（OH）2 ＋2NaHSO3＝Na2SO3＋CaSO3&#8226; H2O＋1 H2O
在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca（OH）2 反应从而释放出［Na＋］，［SO32-］与［Ca2＋］反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na＋］得到再生。Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带也一些，因而有少量损耗） 再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。


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