一、雙堿法脫硫簡(jiǎn)介
雙堿法煙氣技術(shù)是為了克服石灰石—石灰法容易的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的。傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣工藝采用鈣基劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成、堵塞現(xiàn)象。堵塞問(wèn)題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)
的正常運(yùn)行，更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)（曝氣系統(tǒng)），從而增加初投資及運(yùn)行費(fèi)用，用廉價(jià)的脫硫劑而易造成堵塞問(wèn)題，單純采用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理，二者矛盾相互凸現(xiàn)，雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生，該工藝較好的解決了上述矛盾問(wèn)題。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(guò)飽和結(jié)晶，造成堵塞問(wèn)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，雙堿法脫硫工藝大大降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用。
鈉堿雙堿法脫硫技術(shù)是以Na2CO3或NaOH溶液為其中一堿吸收煙氣中的有害氣體，然后再用石灰或石灰石作其中二堿處理吸收煙氣中有害物質(zhì)后的吸收液，對(duì)吸收液進(jìn)行再生,再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。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(lèi)似，具體反應(yīng)方程式如下：
各步反應(yīng)如下：
1、吸收反應(yīng)：在吸收塔內(nèi)吸收SO2
用NaOH吸收 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O
用Na2CO3吸收 Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2
用Na2SO3吸收 Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3
該過(guò)程中由于是用鈉堿作為吸收液，因此系統(tǒng)不會(huì)生成沉淀性結(jié)垢。此過(guò)程的主要副反應(yīng)為氧化反應(yīng)，生成Na2SO4。
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
2、再生反應(yīng)
將吸收了SO2的吸收液送至石灰反應(yīng)器，用石灰料漿對(duì)吸收液進(jìn)行再生和固體副產(chǎn)品的析出。以鈉鹽作為脫硫劑，用石灰或石灰石對(duì)吸收劑再生，則在反應(yīng)器中會(huì)進(jìn)行下面的反應(yīng)。
用石灰再生：CaO+H2O ＝Ca(OH)2
Ca(OH)2+ Na2SO3+ 1/2 H2O＝2NaOH+ CaSO3·1/2H2O
2NaHSO3+ Ca(OH)2＝Na2SO3+ CaSO3·1/2H2O + 1/2 H2O
再生后所得的NaOH溶液送回吸收液系統(tǒng)使用，所得的半水亞硫酸鈣經(jīng)氧化，可制成石膏（CaSO4·2H2O）。
3、鈉堿雙堿法吸收、再生工藝流程：
煙氣經(jīng)脫硫塔凈化吸收后由煙囪排放，SO2與其中一堿NaOH生成Na2SO3，繼續(xù)吸收SO2時(shí)，吸收劑中的Na2SO3吸收SO2后轉(zhuǎn)化為NaHSO3，這時(shí)須在中和槽中用Ca（OH）2或CaCO3進(jìn)行還原處理，生成Na2SO3和不溶性的半水亞硫酸鈣。半水亞硫酸鈣在沉降池沉積，上清液返回吸收系統(tǒng)，沉積的半水亞硫酸鈣堆積到一定程度后集中處理，也可經(jīng)氧化后制成石膏或作為無(wú)害物拋棄填埋。再生后所得到的NaOH和NaSO3都對(duì)煙氣中的有害物質(zhì)有較好的吸收作用，可送回吸收系統(tǒng)循環(huán)使用。
4、、控制系統(tǒng)：
a. 水位自動(dòng)控制、b.PH值自動(dòng)控制、c. 石膏漿液濃度控制、d.石灰乳及堿液濃度控制等
上述配置的目的是為了達(dá)到既優(yōu)化生產(chǎn)工藝,又保證鍋爐的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)也可有效的達(dá)到煙氣凈化的效果和目的。
雙堿法煙氣技術(shù)克服了石灰石—石膏法容易的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣工藝采用鈣基劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成、堵塞現(xiàn)象。堵塞問(wèn)題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)（曝氣系統(tǒng)），從而增加初投資及運(yùn)行費(fèi)用，用廉價(jià)的脫硫劑而易造成堵塞問(wèn)題，單純采用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理，二者矛盾相互凸現(xiàn)，雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生，該工藝較好的解決了上述矛盾問(wèn)題。
與石灰石或石灰－石膏法濕法脫硫工藝相比，雙堿法具有以下優(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(guò)程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無(wú)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)可以選擇用板式塔、填料塔或空塔均可，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；
（4）濕式雙堿法脫硫是一種低成本、效率高的脫硫方法。本工藝由于消耗的是石灰，與使用氧化鎂、氨水相比，運(yùn)行成本較低
（5）解決二次污染的問(wèn)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，易造成嚴(yán)重的二次污染問(wèn)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(lái)再生，只有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進(jìn)行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘?jiān)淮虻皆鼒?chǎng)進(jìn)行堆放，溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會(huì)造成二次污染。
雙堿法脫硫技術(shù)是國(guó)內(nèi)外運(yùn)用的成熟技術(shù)，是一種特別適合中小型鍋爐煙氣脫硫技術(shù)，具有廣泛的市場(chǎng)前景。
雙堿法脫硫工藝，整套系統(tǒng)由以下子系統(tǒng)組成：
石灰石漿液制備系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)
SO2吸收系統(tǒng)
