雙堿法脫硫系統(tǒng)
雙堿法是采用鈉基脫硫劑在脫硫裝置內(nèi)脫硫。配制好的碳酸鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物部分通過再生泵送入再生池內(nèi)用生石灰進(jìn)行還原再生。再生出的鈉基脫硫劑經(jīng)過沉淀后，再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫硫改造。
雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行除塵脫硫。
雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。
脫硫工藝主要包括5個(gè)部分：
(1)吸收劑制備與補(bǔ)充；
(2)吸收劑漿液噴淋；
(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；
(4)再生池漿液還原鈉基堿；
(5)石膏處理。
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3—；SO2(g)= = = SO2
SO2(aq)+H2O(l) = = =H+HSO3— = = = 2H++SO32-；
式（1）為慢反應(yīng)，是速度控制過程之一。
然后H+與溶液中的OH—中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進(jìn)SO2不斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下：
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生，再生反應(yīng)過程如下：
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 + H2O
( F存在氧氣的條件下，還會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：
Ca(OH)2 + Na2SO3 + O2 + H2O → NaOH + CaSO4 + H2O
脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。
雙堿法脫硫工藝流程介紹
來自鍋爐的煙氣先經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)布置若干層（根據(jù)具體情況定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。
雙堿法脫硫工藝流程:
最初的雙堿法一般只有一個(gè)循環(huán)水池，NaOH、石灰和脫硫過程中捕集的飛灰同在一個(gè)循環(huán)池內(nèi)混合。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí)，煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未反應(yīng)的石灰同時(shí)被清除，清出的混合物不易綜合利用而成為廢渣。為克服傳統(tǒng)雙堿法的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。主要工藝過程是，清水池一次性加入氫氧化鈉制成脫硫液，用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水，在脫硫過程中，煙氣夾雜的飛灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤而捕集，從吸收塔排出的循環(huán)漿液流入沉淀池?；以?jīng)沉淀定期清除，可回收利用，如制磚等。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)池與投加的石灰液進(jìn)行反應(yīng)，置換出的氫氧化鈉溶解在循環(huán)水中，同時(shí)生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等，通過沉淀用抓斗機(jī)清除。
工藝流程說明
雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)，SO2吸收系統(tǒng)，脫硫石膏脫水處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分組成。
吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng)
脫硫裝置啟動(dòng)時(shí)用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中，加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被打入返料水池中，由泵打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn)物進(jìn)行再生還原，需用一個(gè)制漿罐。制漿罐中加入的是石灰粉(直徑小于10mm顆粒)，加水后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在整個(gè)運(yùn)行過程中，脫硫產(chǎn)生的很多固體殘?jiān)阮w粒物沉淀后經(jīng)抓斗機(jī)撈出由用戶做二次處理。由于排走的殘?jiān)袝?huì)損失部分氫氧化鈉，所以，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充，以保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔內(nèi)發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，特加裝了瀑氣裝置進(jìn)行強(qiáng)制氧化，再生后的脫硫劑溶液經(jīng)二級(jí)沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打回塔體。
煙氣系統(tǒng), 鍋爐煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入除塵脫硫塔，除塵脫硫后的低溫?zé)煔饨?jīng)兩級(jí)進(jìn)入主煙道，由煙囪排入大氣。
SO2吸收系統(tǒng)
煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)向上流動(dòng)，與向下噴淋的漿液以逆流方式洗滌，氣液充分接觸。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式，塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。噴淋的氫氧化鈉溶液通過噴漿層噴射到旋流板中軸的布水器上，然后堿液均勻布開，在旋流板的導(dǎo)流作用下，煙氣旋轉(zhuǎn)上升，與均勻布在旋流板上的堿液相切，進(jìn)一步將堿液霧化，充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性氣體，生成NaSO3、NaHSO3，同時(shí)消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補(bǔ)給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料水池與被石灰再生過的氫氧化鈉溶液一起經(jīng)循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收SO2。
在吸收塔出口處裝有兩級(jí)旋流板（或折流板）除霧器，用來除去煙氣在洗滌過程中帶出的水霧。在此過程中，煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲，定時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖洗，避免除霧器堵塞。
脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)
脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿(固體含量約20％)，具體成分為CaSO3、CaSO4，還有部分被氧化后的鈉鹽NaSO4。從沉淀池底部排漿管排出，或由抓斗撈出。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及NaSO4，嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄為主。
電氣與控制系統(tǒng)
脫硫裝置動(dòng)力電源自鍋爐房配電盤引出，經(jīng)動(dòng)力電纜接入脫硫電氣控制室配電盤。在脫硫電氣控制室，低壓配電采用動(dòng)力中心電動(dòng)機(jī)控制中心供電式，控制除塵泵、堿液泵、石灰漿液泵均采用一用一備設(shè)計(jì)，以保證系統(tǒng)連續(xù)性。
脫硫系統(tǒng)的脫硫劑加料溶液置備設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，控制盤集中控制，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行操作方式。
正常運(yùn)行時(shí)，由立式控制盤自動(dòng)控制各個(gè)泵運(yùn)行，控制脫硫系統(tǒng)石灰漿液供應(yīng)量和氫氧化鈉溶液補(bǔ)給量，要在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí)可根據(jù)PH反饋值手動(dòng)設(shè)置加液時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行。具體電器原理參照電器控制原理圖紙。
二次污染的解決問題：
采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來再生，只有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中。
工藝特點(diǎn)
與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優(yōu)點(diǎn)
（1）用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)
（2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時(shí)可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率；
（3）鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上；
對(duì)脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。
缺點(diǎn)是：Na2SO3氧化副反應(yīng)產(chǎn)物Na2SO4較難再生，需不斷的補(bǔ)充NaOH或Na2CO3而增加堿的消耗量。另外，Na2SO4的存在也將降低石膏的質(zhì)
