钙钠双碱法脱硫工艺，简称双碱法。该法主要是脱除气体中的SO2气体。适用于锅炉烟气、焦炉气、锅炉生产废气等的脱硫。: D2 b4 Z } T" T( \0 x' x0 N' v
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: o. B% k" Y6 d1 v8 X一、工艺特点
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8 c$ S* T/ I/ d8 @( x' j4 p7 i钙钠双碱法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，而且吸收速率高，液气比低，吸收剂利用率高，投资费用省，运行成本低。
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1、以NaOH(Na2CO3)脱硫，脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。
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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%。
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7 O% [% W( T! [/ Y- k# ~( X% o3、脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行成本。$ U5 T) a9 A- A: V( ]
& R3 `( F! F6 }& T4、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。
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9 D& n8 H8 `# ]0 ^7 b二、工艺原理 1 m' v4 a6 R' v' w9 U% f0 s# K
; l. ~3 {( d! x$ {1、反应原理8 l6 A+ h) N, `' Q3 `
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SO2吸收反应：Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑
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# o) ]0 X8 I6 S8 u吸收剂再生反应：CaO＋H2O→Ca(OH) 2- J9 ~( B; x, g" N9 C
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Ca(OH) 2＋Na2SO3＋H2O→2NaOH＋CaSO3＋H2O
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2、工艺流程
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" [ z; w6 A4 p4 |; b采用锻钢炉的烟气经换热降温至≤200℃，经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层数十支喷嘴，喷出细微液滴雾化均布于脱硫塔溶积内，烟气与喷淋脱硫液进行充分汽液混合接触，使烟气中SO2和灰尘被脱硫液充分吸收、反应，达到脱尘除SO2的目的。经脱硫洗涤后的净烟气经塔顶除雾器脱水，经脱硫塔上部进入烟囱排入大气。脱硫循环液经塔内气液接触除SO2后，经塔底管道流入沉淀池在此将灰尘沉淀下来，清液经上部溢进入反应再生池，在池内与石灰乳液制备槽引来的石灰乳进行再生反应，再生液流入泵前循环槽补入Na2CO3，由泵打入脱硫塔顶脱除SO2循环使用。其中再生产出的CaSO3及烟气中过剩氧生成的CaSO4于沉淀池中沉淀分离。5 x2 Z, O' ]" f' ~" A
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* \+ G. ?7 L2 j& ~) g, ]三、工艺优势 . A; F) t$ R7 y( l7 r' F5 R# N
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1、烟气系统' ^4 i, H; I$ J' n& \. {
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来自锻钢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。脱硫塔制作完毕喷砂处理后，环氧树脂防腐6遍，塔内部件主要是喷嘴和防雾器，均为304不锈钢材质。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 e) z$ l. f1 M$ y9 Y
% t1 k0 e2 Q1 N5 `8 m* w3 Y2、脱硫塔SO2吸收系统0 R/ ?9 N5 t& U0 L0 U
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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，气液充分接触吸收SO2。脱硫塔采用喷嘴式空塔喷淋，由于喷嘴的雾化作用，分裂成无数小直径的液滴，其总表面积增大数千倍，使气液得以充分接触，气液相接触面积越大，两相传质热反应，效率越高。因此化工生产中诸多单元操作中多采用喷淋塔结构，起到高效、节能、造价低等优点。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。
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) G, y5 Q# g- y, G H2 Q在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。除雾器设置定期冲洗装置，防止除雾器堵塞。& s x6 v" y$ o# n/ b5 J
6 q8 o5 I% g# t4 ?; b3、脱硫产物处理% O% N4 B% m5 w+ ^/ N/ J
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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。有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。+ l: p+ p/ p: y* e5 g0 G0 p' I7 e, O
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4、关于二次污染的解决
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以钠钙双碱法烟气脱硫可解决单一纳碱脱硫的二次污染问题。钠钙双碱法是以纳碱吸收SO2,其产物用石灰乳再生出纳碱继续使用，因钠钙双碱法能节省碱耗，又杜绝二次污染问题。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。
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. l& |7 v* q6 }6 e- k. I, T5、方案的特点
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3 |* t: M! z, i' e' k: L以NaOH(Na2CO3)脱硫，脱硫液中主要为NaOH(Na2CO3)水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备缓解腐蚀、冲刷及堵塞，便于设备运行和维护。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%。
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8 R0 M, Y- e% |脱硫剂的再生及脱硫沉淀均发生于塔体避免塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行成本。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。. a1 J2 W. \2 K& ]* y) G* m7 L
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6、吸收SO2效率及主要影响因素
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( |. |9 z$ V }9 \! [9 H- j: b7 sPH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。3 r; Y: Q. V: L0 Z! h+ }% r
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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。
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石灰粒度及纯度：要求石灰纯度≥95%，粒度控制Pc200~300目内。* ]2 a1 {6 M9 @$ r) N3 V8 Z& g
6 d4 ]% U) l2 l* K3 X4 b液浆浓度：控制在10~15%。
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经多年使用，双碱法脱硫工艺的缺点逐步暴露出来，主要体现在以下几个方面：
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) h8 a4 P! d) u2 ] w1、氢氧化钠或碳酸钠与二氧化硫反应同时也会与二氧化碳反应，烟气中二氧化碳含量远远高于二氧化硫含量，二氧化碳与氢氧化钠反应后生成碳酸钠，二氧化硫与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠，这2个反应是同时进行的，因二氧化碳含量大很多，故碳酸钠产生量相当大，碳酸钠部分与溶于水的二氧化硫再次反应，但二氧化硫在第一次喷淋洗涤后含量很少（部分与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠），二次反应后还会出现大量的碳酸钠排入置换系统，故二氧化碳消耗的氢氧化钙（置换后实际消耗为氢氧化钙）量很高（受脱硫效率、洗涤效率、停留时间影响）。3 \) U9 g5 D @% F$ u/ `! {# |
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( p3 a4 B/ E2 y# N; n2、亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应较快（置换系统内反应），但硫酸钠与氢氧化钙很难反应，脱硫循环水中硫酸钠含量不断增加，脱硫效率不断下降，导致烟气排放超标，也导致烧碱消耗量大大增加.
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3、亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应段无有效手段控制反应效率，即无法控制置换效率，导致未经置换的亚硫酸钠氧化为硫酸钠，因硫酸钠很难与氢氧化钙反应，导致浪费和影响脱硫效率。& C) F3 c( j$ T. g
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4、因为置换系统无法分辨氢氧化钠和氢氧化钙，故氢氧化钙在喷淋水中的含量会很高，导致结垢。
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以上原因导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大，长期运行成本极高，同时，结垢严重，很多脱硫系统只能在环保监测验收的时候使用，严重影响空气质量，是空气质量恶化的主要原因之一。' d$ t; K' P, v A! l. e
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