(一 双碱法烟气脱硫技术介绍

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,双碱法烟气脱硫工艺应 运而生,该工艺较好的解决了上述矛盾问题。

(二 双碱法脱硫技术工艺基本原理

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。

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-;使用 Na2CO3或 NaOH 液吸收烟气 中的 SO2,生成 HSO32-、 SO32-与 SO42-,反应方程式如下:

一、脱硫反应:

Na2SO3 + SO2 → NaSO3 + CO2↑ (1

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O (2 Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 (3 其中:

式(1为启动阶段 Na2CO3溶液吸收 SO2的反应;

式(2为再生液 pH 值较高时(高于 9时 ,溶液吸收 SO2的主反应; 式(3为溶液 pH 值较低(5~9时的主反应。 二、氧化过程 (副反应 Na2SO3 + 1/2O2 → Na2SO4 (4 NaHSO3 + 1/2O2 → NaHSO4 (5 三、再生过程

Ca(OH2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 (6

Ca(OH2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3?1/2H2O +3/2H2O (7 四、氧化过程

CaSO3 + 1/2O2 → CaSO4(8

式(6为第一步反应再生反应,式(7为再生至 pH >9以后继续发生的主反应。脱下 的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系统,再生的

NaOH 可以循环使用。

本钠钙双碱法脱硫工艺,以石灰浆液作为主脱硫剂,钠碱只需少量补充添加。由于在吸 收过程中以钠碱为吸收液,脱硫系统不会出现结垢等问题,运行安全可靠。由

于钠碱吸 收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多,能在较小的液气比条件下,达到较高的二氧 化硫脱除率。

(三 双碱法湿法脱硫的优缺点

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;

(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。 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。

总之,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。

(四 双碱法(TFGD 脱硫工艺主要技术特点内容提供:广州市天赐三和环保工程有限公 司

双碱法(TFGD 脱硫工艺主要技术特点如下:

(1采用钠碱作为二氧化硫吸收剂,脱硫液在塔外用石灰再生,因此吸收塔内不会出 现结垢的现象。