唐碧軍TANG Bi-jun

（新興鑄管股份有限公司，武安056300）

1 雙堿法工藝原理

堿液法技術(shù)是為了克服石灰石-石膏法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。

堿液法煙氣脫硫工藝的脫硫反應(yīng)過程主要有：

在吸收塔內(nèi)吸收SO2反應(yīng)：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2

混合池中的再生反應(yīng)：

CaO+H2O→Ca(OH)2

Ca（OH）2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3

Ca（OH）2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+1.5H2O

再生的NaOH和Na2SO3等脫硫劑可以循環(huán)使用，由于存在氧氣，還會發(fā)生以下反應(yīng)：

Na2SO3+1/2O2→Na2SO4

Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O→2NaOH+CaSO4·2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O

2 雙堿法脫硫工藝應(yīng)用

2.1 工程簡述 某公司燒結(jié)分廠90m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程采用雙堿法脫硫工藝，建設(shè)規(guī)模按滿足該燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生煙氣全量處理要求，煙氣處理量為27×104Nm3/h，脫硫效率大于90%設(shè)計(jì)，項(xiàng)目于2010年4月動工，2010年10月投入使用，目前運(yùn)行穩(wěn)定。

雙堿法工藝樓模塊主要包括4個(gè)部分：①吸收劑制備與補(bǔ)充：生石灰加入再生池，而介質(zhì)在堿液緩沖池加入；②混合池漿液還原鈉基堿：消石灰在再生池中將脫硫后的吸收液再生成鈉基堿；③脫硫副產(chǎn)物脫水系統(tǒng)：再生池沉積的脫硫副產(chǎn)物進(jìn)入脫水裝置脫水；④脫硫劑和脫硫副產(chǎn)物的儲存系統(tǒng)。

2.2 工藝流程 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉或者純堿等溶液作為介質(zhì)，將配制好的氫氧化鈉或者純堿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)脫硫劑再生混合池還原成氫氧化鈉或者純堿溶液再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。煙氣由脫硫塔下部進(jìn)入塔內(nèi)，與塔上部噴淋的脫硫劑接觸反應(yīng)，在塔內(nèi)經(jīng)多層噴嘴噴淋碰撞，使脫硫劑與煙氣中的SO2加速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對SO2脫除。

凈化后的煙氣，從脫硫塔的上部煙囪出口排出。底部溶液經(jīng)循環(huán)泵再次泵入脫硫塔噴淋裝置繼續(xù)參加反應(yīng)，而部分反應(yīng)后的脫硫溶液排入混合倉再生，至此形成完整的系統(tǒng)循環(huán)。工藝流程如圖1所示。

圖1 堿液法煙氣脫硫工藝流程圖

2.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 某公司燒結(jié)分廠90m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

2.4 工程主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2.4.1 某公司燒結(jié)分廠90m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析見表2。

2.4.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ①噸燒結(jié)礦成本。按照燒結(jié)礦年產(chǎn)112萬噸，則運(yùn)行該脫硫裝置以后，每噸燒結(jié)礦增加成本5.8元。②脫硫副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)效益。使用CaO含量85%的生石灰做脫硫劑時(shí)，每年脫硫副產(chǎn)物產(chǎn)量約為1.7萬噸。脫硫副產(chǎn)物主要成分為含水的CaSO4和CaSO3。以上運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中脫硫副產(chǎn)物未做為經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，但當(dāng)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，副產(chǎn)物各成分含量也會隨著穩(wěn)定，其可作為砌塊等得到高效的回收再利用，將產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。③SO2排污收費(fèi)。SO2排污費(fèi)現(xiàn)行為1.2元/kg，則運(yùn)行該脫硫裝置以后，年減排3400噸SO2，每年將為企業(yè)節(jié)省排污費(fèi)約408萬元。

表1 脫硫方案設(shè)計(jì)參數(shù)表

表2 系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3 雙堿法脫硫的技術(shù)特點(diǎn)

①堿液法技術(shù)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，不會形成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。②雙堿法脫硫產(chǎn)物被排入混合池用Ca(OH)2再生，再生出來的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔，循環(huán)使用。③堿液法適應(yīng)性強(qiáng)，對煙氣流量，SO2濃度、溫度的變化適應(yīng)能力極強(qiáng)，這是該技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)。④堿液法煙氣脫硫工藝流程簡單，設(shè)備少，脫硫塔和供料系統(tǒng)可靈活分開布置，容易操作。⑤脫硫副產(chǎn)物石膏便于利用，可作為砌塊、建材等再利用。

4 運(yùn)行效果

該項(xiàng)目于2010年9月投入運(yùn)行后，經(jīng)邯鄲市環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測，某公司燒結(jié)分廠90m2燒結(jié)機(jī)脫硫系統(tǒng)進(jìn)口二氧化硫排放濃度為1809mg/m3，出口煙氣二氧化硫最高排放濃度為112mg/m3，脫硫效率為93.8mg/m3。目前該項(xiàng)目已經(jīng)通過了邯鄲市環(huán)境保護(hù)局驗(yàn)收。經(jīng)過將近一年的運(yùn)行，根據(jù)脫硫系統(tǒng)進(jìn)口和出口污染源在線監(jiān)測設(shè)備顯示，脫硫效率一直穩(wěn)定在90%以上。

5 結(jié)論

由于我國燒結(jié)機(jī)脫硫起步較晚，國內(nèi)主要鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)煙氣脫硫多種工藝并存。企業(yè)在選用燒結(jié)煙氣脫硫工藝時(shí)，要結(jié)合自身工藝生產(chǎn)特征，選擇適合本企業(yè)的脫硫工藝。某公司燒結(jié)分廠采用雙堿法脫硫，完全適用于燒結(jié)煙氣特征，并且工藝吸收劑價(jià)廉易得，副產(chǎn)物便于利用，能高效地去除燒結(jié)煙氣中的污染物，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，對于鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫具有借鑒價(jià)值。

[1]趙鈺.天然氣直接轉(zhuǎn)化法脫硫技術(shù)[D].西南石油大學(xué),2007.

[2]劉軍.PLC控制系統(tǒng)在天然氣脫水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(18).

[3]宋林峰,張雷.硫磺成型的工藝方法與發(fā)展[J].廣州化工,2009(02).