双碱法烟气脱硫原理

   脱硫塔是对工业废气进行脱硫处理的塔式设备。所谓的脱硫就是将废气中的含硫气体（如SO2）通过各种脱硫剂除去。脱硫的目的在于减少含硫气体的排放，保护环境。脱硫简单说就是用碱中和酸的过程，脱硫就是脱去锅炉烟气中所含的二氧化硫，脱硫的过程就是将碱性脱硫剂（如石灰石,CaO,氢氧化钠等）制成浆液,与锅炉烟气混合,二氧化硫遇水成酸,与碱性脱硫剂反应生成CaSO4（硫酸钙）等脱硫终产物得过程,脱硝与脱硫的原理类似,就是脱硝剂换为 氨水或尿素。

玻璃钢脱硫除尘设备具有净化效率高、耐腐蚀、耐老化性强，结构紧凑、高强度、低噪声、耗电省、体积小，拆装维修方便，便于运输、轻巧耐用，造型美观大方，气液两相接触反应好等特点，是国内目前较为理想的烟气脱硫设备。

本产品采用玻璃钢和聚氯乙烯材料分段制作。塔体外表面采用耐水、耐老化胶衣树脂作防老化面层，胶衣层厚不小于0.5mm。在强度与内外表面间采用无碱无蜡无捻的方格细布作为耐老化的渡层，其树脂含量不低于75%，层数按大型及技术标准要求敷设，树脂含量达60-70%，使塔体强度可靠。 玻璃钢脱硫除尘器作为一种高效脱硫除尘设备，具有非常优质的工业除尘效果。

工作原理                                            

脱硫塔的脱硫工作原理是利用脱硫吸收剂，通过化学反应的方式，来达到脱硫的效果。脱硫剂具有表面活性，催化氧化，促进二氧化硫SO2的直接反应，加速碳酸钙CaCO3的溶解，促进亚硫酸钙CaSO3迅速氧化成硫酸钙CaSO4，强化硫酸钙CaSO4的沉淀，降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发，脱硫塔就是利用这个工作原理来达到脱硫的效果。当脱硫塔烟气入口二氧化硫SO2浓度增加，高于设计值时，吸收塔反应池内PH值降低，需要更大的钙硫比Ca/S比时，在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下，碳酸钙CaCO3能够快速溶解，增加钙离子浓度，保持浆液PH值在正常范围，对PH值有一定的缓冲作用。

1、双碱法烟气脱硫工艺
  双碱法脱硫工艺综合石灰法与钠碱法的特点，既解决了石灰法的塔内易结垢的问题，同时又具备钠碱法吸收效率高的优点。
  双碱法脱硫工艺（Na2CO3/Ca（OH）2）是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺，它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水，在脱硫除尘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，既解决了石灰法的塔内易结垢的问题，同时又具备钠碱法吸收效率高的优点。

2、双碱法脱硫工艺流程介绍
  锅炉产生的烟气首先由引风机正压沿切线送入旋流板脱硫除尘塔内（烟气进口设置在脱硫除尘塔中下部），在脱硫除尘塔的入口处设置了予降温脱硫系统，经过降温后的烟气进入脱硫除尘塔。在脱硫除尘塔内首先设置一层吸收旋流板--烟气与脱硫剂混合反应层，烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触，两者充分混合；在吸收旋流板上下设置二层高效雾化系统，在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100～300μｍ的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除80%以上的二氧化硫。喷雾系统的合理选型及科学布置，使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段，烟气较长时间内在雾化区中穿行，烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触，并不断与雾滴相碰，其中SO2与吸收液进行反应，从而被脱除，同时残留烟尘被带上“水珠”，质量增大，落入脱硫除尘塔底部。在二层高效雾化喷淋层上方设置一层除尘旋流板及水膜溢流槽，用以提升除尘效果。
  脱硫除尘后的液体由脱硫除尘塔底部流入反应池与石灰浆液进行再生反应，反应后的浆液流入沉淀池进行沉淀再生，再生后的上清液（钠碱）溢流入清液池，在清液池内适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷淋系统中。
经脱硫后的烟气通过塔顶旋流板除雾器时，利用其导向作用产生强大的离心力，将烟气中的液滴分离出来，达到同时除尘除雾的效果。洁净烟气终达标排放。
3、双碱法脱硫工艺原理
  钠钙双碱法[Na2CO3/Ca（OH）2]采用纯碱启动，钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：

Ⅰ、脱硫过程

SO2(气) H2O→H2SO3(液)

(2) 吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙；

Ca(OH)2(液) H2SO3(液)→CaSO3(液) 2H2O

(3) 液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出；

CaSO3(液)→CaSO3(固)

(4) 部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙；

CaSO3(液) 1/2O2(液)→CaSO4(液)

(5) CaSO4(液)溶解度低,从而结晶析出

CaSO4(液)→CaSO4(固)

(6) 部分溶液中的CaSO3与亚硫酸反应生成亚硫酸氢钙控制溶液中的PH值

CaSO3 H2SO3 → Ca(HSO3)2  

(7) SO2与剩余的Ca(OH)2 及循环灰的反应

Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)

SO2(气) H2O→H2SO3(液)

Ca(OH)2 (液) H2SO3(液)→CaSO3(液) 2H2O

CaSO3(液)→CaSO3(固)

CaSO3(液) 1/2O2(液)→CaSO4(液)

CaSO4(液)→CaSO4(固)

Ⅱ、再生过程

在石灰浆液（石灰达到饱和状况）中，中性（两性）的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na]，随后生成的[NaSO3]又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na]得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。

由于氧化副反应（NaSO3 1/2O2→NaSO4）生产的NaSO4难予再生，使碱（NaOH）的消耗量有所增加，需每天补充0.5kg烧碱（NaOH）。脱硫除尘副产物为亚硫酸钙或硫酸钙（氧化后），用户可以根据自己的需要，采用不同的方法对副产品进行处理。

玻璃钢脱硫塔又称逆流喷淋塔，是比较常用的湿法脱硫吸收塔。烟气从吸收塔下部进入，脱硫剂通过上部的喷嘴喷淋成雾滴，烟气逆向与雾滴接触，塔内烟气流速一般为2.5-4.0m/s，可以使大部分液滴保持在悬浮状态，大液滴一般停留时间为3-5s，小液滴在一定条件下处于悬浮状态。在吸收塔出口设置两级除雾器，以除去烟气中携带的雾滴，烟气流速为3m/s左右。喷淋塔优点在于塔内部件少，结构可能性小，压力损失小。逆流运行有利于烟气与吸收液充分接触。
吸收区内设置3-6个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷头，交叉布置，覆盖率高达200%-300%，可以更高效的处理烟气中的二氧化硫。

在脱硫塔和脱硫除尘器中，应含SO2的烟气，对烟气中的SO2进行化学吸收。为了强化吸收过程，提高脱硫效率，降低设备的投资和运行费用，脱硫塔和脱硫除尘器应满足以下的基本要求：

（1）气液间有较大的接触面积和一定的接触时间；

（2）气液间扰动强烈，吸收阻力小，对SO2的吸收效率高；

（3）操作稳定，要有合适的操作弹性；

（4）气流通过时的压降要小；

（5）结构简单，制造及维修方便，造价低廉，使用寿命长；

（6）不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀；

（7）能耗低，不产生二次污染。