[发明专利]一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及双碱法脱硫技术领域，特别是涉及用于解决脱硫塔结垢问题的一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法。

背景技术

双碱法脱硫工艺首先是用NaOH的水溶液在脱硫塔内吸收SO₂，然后在塔外的反应池中用石灰将吸收SO₂后的溶液再生，再生后的吸收液循环使用，烟气中的SO₂最终以亚硫酸钙的形式排出塔外。

吸收塔内涉及的反应如下：

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O   (1)

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→NaHSO₃   (2)

NaHSO₃+NaOH→Na₂SO₃+H₂O   (3)

Na₂SO₃+0.5O₂→Na₂SO₄   (4)

反应池内的再生反应：

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+CaSO₃·0.5H₂O↓+1.5H₂O(5)

上述反应中式(1)是双碱法脱硫的启动反应，正常运行后吸收塔内涉及脱硫的主反应式如式(2)所示，吸收塔循环浆液内的主脱硫剂实际上是Na₂SO₃。Na₂SO₃吸收烟气中的SO₂转变为其酸式盐NaHSO₃式(3)，通过再生泵抽取部分塔内浆液送去再生池再生。

在再生池内，生石灰熟化后生成的熟石灰与酸式盐NaHSO₃反应，中和其中的H⁺，使其转变为具有脱硫活性的正式盐Na₂SO₃，恢复Na₂SO₃/NaHSO₃这个缓冲体系的缓冲容量，式(5)所示。通过回流泵将再生后的浆液送回到吸收塔内，从而维持塔内的脱硫能力。

但在脱硫系统运行过程中，脱硫塔内和管道中会产生结垢现象。结垢是浆液中一种或几种盐在在脱硫系统运行状态下过饱和并在器壁上结晶的过程。双碱法脱硫系统的管壁、塔壁、喷嘴处极易结垢，塔内会形成十几厘米至几十厘米厚的结晶体，导致系统阻力增加、流量降低、垢下腐蚀、控制仪表失效和保护层破坏，严重的还会导致系统停运，除雾器的严重结垢有时会导致除雾器局部垮塌。

从原理上分析，脱硫系统浆液所吸收的二氧化硫经过各种化学反应后最终从系统中除去是依靠CaSO₃和CaSO₄的结晶过程来完成的，这种反应是必然发生的，也是我们脱硫生成石膏所期望的。但我们希望此反应仅发生在系统的沉淀池中完成结晶过程，但实际情况是双碱法脱硫技术运行在碱性条件下，当pH值大于8时，86％以上的SO₂以SO₃^2-的形式存在，导致结垢倾向加重，加之沉淀池中的结晶并不能彻底分离吸收液中的Ca²⁺，必然在系统的其它部位产生大量结晶即CaSO₄，就产生了系统的严重结垢。

结垢会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。这也是制约双碱法工艺推广的重要原因。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，即：添加阻垢剂，在氧化池与沉淀池之间加一阻垢剂添加装置，保证了阻垢剂均匀混入浆液中，并随着浆液循环于整个脱硫系统，能够预防塔壁、旋流板、筛孔、喷嘴结生污垢，可以抑制因脱硫塔结垢而带来的系统不稳定，甚至停车检修而造成的经济损失，本发明解决了脱硫塔内结垢严重的问题，效果好、见效快、投资省，能够带来可观的经济效益。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：