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【摘 要】本文主要论述了双碱法烟气脱硫工艺在应用过程中存在的结垢和堵塞问题，并分析了问题存在的原因和部分解决途径。
【关键词】双碱法脱硫；结垢；堵塞；解决途径
引言：
为了控制大气的污染问题，还人们碧水蓝天，号称“史上最严”的环保法于2015年1月1日正式实施。国家对脱硫系统的监管日趋严格，脱硫系统的参数需要定期以小时为单位向环保部门汇报。因此，脱硫系统的稳定运行显得尤为重要。
双碱法烟气脱硫工艺作为一种主要的湿法脱硫工艺，在国内各行业烟气脱硫系统中应用十分广泛。
尽管双碱法烟气脱硫工艺是为了解决石灰（石）—石膏法脱硫工艺结垢问题应运而生的，但在实际应用过程中，由于设计不当及运行参数不合理，双碱法烟气脱硫系统的运行并不理想，结垢和堵塞现象十分严重。如何有效解决双碱法烟气脱硫工艺在使用过程中存在的结垢和堵塞问题，做到扬长避短，是我们重点研究的方向。
一、双碱法脱硫工艺简介
双碱法烟气脱硫工艺是利用纯碱或片碱溶液作为启动脱硫剂，将配制好的碱液直接打入脱硫塔，洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的。脱硫浆液经Ca（OH）2再生，还原成NaOH，通过循环泵打回脱硫塔内循环使用。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰—石膏法等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-；
SO2（g）——SO2（aq） （1）
SO2（aq） + H2O（l） —— H+ + HSO3- —— 2H+ + SO32- （2）
式（1）为慢反应，是速度控制过程之一。
然后H+与溶液中的OH-发生中和反应，生成盐和水，促进SO2不断被吸收溶解。具体反应方程式如下：
1.1吸收反应
2NaOH + SO2 —— Na2SO3 + H2O
Na2CO3 + SO2 —— Na2SO3+CO2
Na2SO3 + SO2 + H2O —— 2NaHSO3
该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4。
2Na2SO3 + O2 —— 2Na2SO4
1.2 再生过程（用石灰浆液）
CaO + H2O—— Ca（OH）2
2NaHSO3 + Ca（OH）2 —— Na2SO3 + CaSO3﹒1/2H2O
Na2SO3 + Ca（OH）2 ——2NaOH + CaSO3﹒1/2H2O
再生后所得的NaOH液送回脱硫塔循环使用。此外，在运行过程中，由于烟气中还有部分的氧气，所以还有副反应-氧化反应发生：
2CaSO3﹒1/2H2O+O2+3H2O —— 2CaSO4﹒2H2O
二、双碱法脱硫系统中容易结垢的位置
在整个脱硫系统中，与脱硫循环浆液直接接触的部位都极易产生结垢，如下部位表现的尤为明显：
2.1 脱硫塔烟气入口处
2.2 循环泵、喷淋管、喷头（尤其是位于最下层的第一级喷淋管、喷头）
2.3 除雾器（第一级除雾器的迎风面表现最为明显）
2.4 石膏浆液过滤系统的供浆泵及管路
另外，石灰浆液的供浆泵和供浆管路也极易发生结垢，造成堵塞。
三、结垢的危害
结垢问题一旦产生，就会迅速发展，清理及其困难，它的危害主要有：
3.1 结垢发生后，喷淋系统的循环浆液量下降，无形中降低系统的液气比，脱硫效果势必同时降低；
循环浆液量的下降，造成脱硫塔内的烟气温度升高，PRP循环管道和PP除雾器由于温度升高而造成损坏；
同时，由于出口堵塞，循环泵振动加大，轴温升高，无法正常运行。
3.2 除雾器结垢后，导致脱硫塔的阻力上升，主引风机或增压风机出力严重不足；除雾器结垢严重时，会造成除雾器无法承压而坍塌，继而导致整个生产线无法正常运行，停止生产。
3.3结垢发生在石灰浆液供应系统，石灰浆液无法正常供应，Na+的消耗加大，使得运行成本逐步增加。
3.4 结垢发生在石膏浆液过滤系统，石膏浆液不能及时输送，降造成塔内持液量（或塔外循环池持液量）异常升高。
3.5 结垢和堵塞的发生，会加大工人的维修工作量。同时，由于目前脱硫系统不允许存在旁通管路，结垢和堵塞严重时整个生产线亦需要停止运行，将造成很大的经济损失。
四、结垢的解决途径
4.1 设计方面
（1）选用塔外循环、强制曝气工艺，使脱硫浆液不在脱硫塔内沉积、脱硫浆液中的CaSO3﹒1/2H2O 在塔外强制氧化成CaSO4﹒1/2H2O ；
经充分曝气的脱硫石膏浆液通过真空皮带过滤机过滤，进一步降低滤液中的CaSO4﹒1/2H2O 。
（2）脱硫塔烟气入口处设置高压清洗装置，定时清洗。
（3）在循环泵入口处、石膏浆液泵入口处等关键位置设置过滤装置，定期更换过滤网。
（4）与浆液直接接触的管路设置合适坡度（尽量减少水平管路），同时管路内的浆液流速介于1.5m/s～2.5m/s之间，流速不能太低，防止固体沉积；同时流速不能太高，以防液体流经管路的阻力升高。
（5）与浆液直接接触的管道设置最低点排放口，同时设置自动冲洗设施，一旦停运，自动对管路进行高压清洗。
（6）石灰浆液的供应泵采用气动隔膜泵，气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调，管道堵塞时自动停止至通畅，不容易造成堵塞。
（7）石灰浆液罐、置换反应池、调节池设置搅拌器，同时通入压缩空气，保持浆液搅拌均匀，保证浆液中固体不沉降。
4.2 运行参数控制
（1）PH值是双碱法脱硫系统的一个关键参数，运行过程中，保证脱硫塔出口浆液PH值不高于8.0，是减少结垢的有效手段；在保证脱硫效果的前提下，尽量使脱硫塔出口浆液的PH值在6.0～7.0，充分发挥水的脱硫作用；
（2）控制石膏浆液的过饱和度不超过1.4；
（3）控制Ca/S在1.03范围内；
（4）必要时在系统内添加阻垢剂，防止结垢的发生；
（5）尽量提高系统的液气比。
（6）提高前置除尘器的运行效率，保证进入脱硫塔的粉尘在运行范围内。
五、结语
综上所述，双碱法脱硫系统能否正常、稳定运行，不仅取决于合理的设计和制造，而且还取决于正确的操作和维护。对于已经建成的脱硫系统，设计原因造成的问题如不能通过改造解决，务必在运行工艺参数上加以重视，以减少结垢的发生，保证脱硫系统的效果及与工艺设备运行的同步率。
参考文献：
[1]严波、毕晓峰；电厂双碱法烟气脱硫技术在实际应用中的问题及分析探讨[J]，中国科技博览，2102 ， 37：168.
[2]李玉平、谭天恩；双碱法烟气脱硫的基础研究[J]，重庆环境科学，1999年05期.
[3]曹晓满、王祖武、李超、陈列子；pH值对双碱法脱硫效果和运行的影响[J]，环境科学与技术，2006年06期.
[4]郭东明；脱硫工程技术与设备[M]，北京.化工工业出版社，2007：53～58.
【关键词】双碱法脱硫；结垢；堵塞；解决途径
引言：
为了控制大气的污染问题，还人们碧水蓝天，号称“史上最严”的环保法于2015年1月1日正式实施。国家对脱硫系统的监管日趋严格，脱硫系统的参数需要定期以小时为单位向环保部门汇报。因此，脱硫系统的稳定运行显得尤为重要。
双碱法烟气脱硫工艺作为一种主要的湿法脱硫工艺，在国内各行业烟气脱硫系统中应用十分广泛。
尽管双碱法烟气脱硫工艺是为了解决石灰（石）—石膏法脱硫工艺结垢问题应运而生的，但在实际应用过程中，由于设计不当及运行参数不合理，双碱法烟气脱硫系统的运行并不理想，结垢和堵塞现象十分严重。如何有效解决双碱法烟气脱硫工艺在使用过程中存在的结垢和堵塞问题，做到扬长避短，是我们重点研究的方向。
一、双碱法脱硫工艺简介
双碱法烟气脱硫工艺是利用纯碱或片碱溶液作为启动脱硫剂，将配制好的碱液直接打入脱硫塔，洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的。脱硫浆液经Ca（OH）2再生，还原成NaOH，通过循环泵打回脱硫塔内循环使用。
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰—石膏法等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-；
SO2（g）——SO2（aq） （1）
SO2（aq） + H2O（l） —— H+ + HSO3- —— 2H+ + SO32- （2）
式（1）为慢反应，是速度控制过程之一。
然后H+与溶液中的OH-发生中和反应，生成盐和水，促进SO2不断被吸收溶解。具体反应方程式如下：
1.1吸收反应
2NaOH + SO2 —— Na2SO3 + H2O
Na2CO3 + SO2 —— Na2SO3+CO2
Na2SO3 + SO2 + H2O —— 2NaHSO3
该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4。
2Na2SO3 + O2 —— 2Na2SO4
1.2 再生过程（用石灰浆液）
CaO + H2O—— Ca（OH）2
2NaHSO3 + Ca（OH）2 —— Na2SO3 + CaSO3﹒1/2H2O
Na2SO3 + Ca（OH）2 ——2NaOH + CaSO3﹒1/2H2O
再生后所得的NaOH液送回脱硫塔循环使用。此外，在运行过程中，由于烟气中还有部分的氧气，所以还有副反应-氧化反应发生：
2CaSO3﹒1/2H2O+O2+3H2O —— 2CaSO4﹒2H2O
二、双碱法脱硫系统中容易结垢的位置
在整个脱硫系统中，与脱硫循环浆液直接接触的部位都极易产生结垢，如下部位表现的尤为明显：
2.1 脱硫塔烟气入口处
2.2 循环泵、喷淋管、喷头（尤其是位于最下层的第一级喷淋管、喷头）
2.3 除雾器（第一级除雾器的迎风面表现最为明显）
2.4 石膏浆液过滤系统的供浆泵及管路
另外，石灰浆液的供浆泵和供浆管路也极易发生结垢，造成堵塞。
三、结垢的危害
结垢问题一旦产生，就会迅速发展，清理及其困难，它的危害主要有：
3.1 结垢发生后，喷淋系统的循环浆液量下降，无形中降低系统的液气比，脱硫效果势必同时降低；
循环浆液量的下降，造成脱硫塔内的烟气温度升高，PRP循环管道和PP除雾器由于温度升高而造成损坏；
同时，由于出口堵塞，循环泵振动加大，轴温升高，无法正常运行。
3.2 除雾器结垢后，导致脱硫塔的阻力上升，主引风机或增压风机出力严重不足；除雾器结垢严重时，会造成除雾器无法承压而坍塌，继而导致整个生产线无法正常运行，停止生产。
3.3结垢发生在石灰浆液供应系统，石灰浆液无法正常供应，Na+的消耗加大，使得运行成本逐步增加。
3.4 结垢发生在石膏浆液过滤系统，石膏浆液不能及时输送，降造成塔内持液量（或塔外循环池持液量）异常升高。
3.5 结垢和堵塞的发生，会加大工人的维修工作量。同时，由于目前脱硫系统不允许存在旁通管路，结垢和堵塞严重时整个生产线亦需要停止运行，将造成很大的经济损失。
四、结垢的解决途径
4.1 设计方面
（1）选用塔外循环、强制曝气工艺，使脱硫浆液不在脱硫塔内沉积、脱硫浆液中的CaSO3﹒1/2H2O 在塔外强制氧化成CaSO4﹒1/2H2O ；
经充分曝气的脱硫石膏浆液通过真空皮带过滤机过滤，进一步降低滤液中的CaSO4﹒1/2H2O 。
（2）脱硫塔烟气入口处设置高压清洗装置，定时清洗。
（3）在循环泵入口处、石膏浆液泵入口处等关键位置设置过滤装置，定期更换过滤网。
（4）与浆液直接接触的管路设置合适坡度（尽量减少水平管路），同时管路内的浆液流速介于1.5m/s～2.5m/s之间，流速不能太低，防止固体沉积；同时流速不能太高，以防液体流经管路的阻力升高。
（5）与浆液直接接触的管道设置最低点排放口，同时设置自动冲洗设施，一旦停运，自动对管路进行高压清洗。
（6）石灰浆液的供应泵采用气动隔膜泵，气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调，管道堵塞时自动停止至通畅，不容易造成堵塞。
（7）石灰浆液罐、置换反应池、调节池设置搅拌器，同时通入压缩空气，保持浆液搅拌均匀，保证浆液中固体不沉降。
4.2 运行参数控制
（1）PH值是双碱法脱硫系统的一个关键参数，运行过程中，保证脱硫塔出口浆液PH值不高于8.0，是减少结垢的有效手段；在保证脱硫效果的前提下，尽量使脱硫塔出口浆液的PH值在6.0～7.0，充分发挥水的脱硫作用；
（2）控制石膏浆液的过饱和度不超过1.4；
（3）控制Ca/S在1.03范围内；
（4）必要时在系统内添加阻垢剂，防止结垢的发生；
（5）尽量提高系统的液气比。
（6）提高前置除尘器的运行效率，保证进入脱硫塔的粉尘在运行范围内。
五、结语
综上所述，双碱法脱硫系统能否正常、稳定运行，不仅取决于合理的设计和制造，而且还取决于正确的操作和维护。对于已经建成的脱硫系统，设计原因造成的问题如不能通过改造解决，务必在运行工艺参数上加以重视，以减少结垢的发生，保证脱硫系统的效果及与工艺设备运行的同步率。
参考文献：
[1]严波、毕晓峰；电厂双碱法烟气脱硫技术在实际应用中的问题及分析探讨[J]，中国科技博览，2102 ， 37：168.
[2]李玉平、谭天恩；双碱法烟气脱硫的基础研究[J]，重庆环境科学，1999年05期.
[3]曹晓满、王祖武、李超、陈列子；pH值对双碱法脱硫效果和运行的影响[J]，环境科学与技术，2006年06期.
[4]郭东明；脱硫工程技术与设备[M]，北京.化工工业出版社，2007：53～58.