学文网摘要：双碱法是采用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后用石灰***对吸收液进行再生，由于在反应和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用，系统脱硫率达到90%以上。
关键字：脱硫 双碱法
中***分类号： C35 文献标识码： A
一、基本原理
双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶、结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。
二、 反应机理
双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰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-；使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：
1、脱硫反应：
Na2CO3 + SO2 Na2SO3 + CO2 （1）
2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O （2）
Na2SO3+ SO2 + H2O 2NaHSO3 （3）
其中：
式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；
式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；
式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。
2、氧化过程(副反应)
Na2SO3 + 1/2O2 Na2SO4（4）
NaHSO3 + 1/2O2 NaHSO4（5）
3、再生过程
Ca(OH)2 + Na2SO3 2 NaOH + CaSO3（6）
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O +3/2H2O （7）
式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至pH＞9以后继续发生的主反应。脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统，再生的NaOH可以循环使用.
4、氧化过程
CaSO3 + 1/2O2 CaSO4 （8）
三、工艺流程
双碱法脱硫除尘器主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统， SO2 吸收系统，脱硫石膏脱水处理系统组成。
脱硫系统工艺流程***
①为烟气系统,来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘，由鼓风机送入脱硫塔内，在脱硫塔内布置若干层（根据具体情况定）旋流板，旋流板具有良好的气液接触条件，从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经引风机通过烟囱排入大气。在吸收塔出口处装有两级旋流板（或折流板）除雾器，用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路应急烟道进入烟囱排放。
②为吸收剂制备及补充系统 ，脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入补碱罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液被打入清液池中，由钠碱泵打入脱硫塔内进行脱硫，钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物亚硫酸钠、亚硫酸氢钠返回再生池中。溶解罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰浆液，将石灰浆液通过钙碱泵打到再生池内，与钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物亚硫酸钠、亚硫酸氢钠发生反应。在运行过程中，由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠，所以，在补碱罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行。
③脱硫产物处理系统 ,再生池内的石灰浆液与钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物亚硫酸钠、亚硫酸氢钠发生反应生成最终脱硫产物，具体成分为 CaSO4 、Na2SO4 （ ( 固体含量约 20 ％ ) ，产物由再生池进入曝气池，在曝气池内部分被氧化后的生成 CaSO3、 Na2SO4 经沉淀池充分沉淀以保证大的颗粒物不被打回塔体。再由沉淀池底部排浆管排出，由提升泵送入水力旋流器。在水力旋流器内被浓缩 ( 固体含量约 40 ％ ) 之后用泵打到压滤机内，溢流液回流入清液池内。 由于浓缩固体产物中掺杂有各种灰分及 Na2SO4 ，影响了石膏品质，所以经压滤机固液分离后丢弃，分离所得液体因为返回清液池。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象。另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。
④为SO2吸收系统 ， 烟气进入吸收塔内向上流动，与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤，气液充分接触。脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式，塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管。喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上，然后碱液均匀布开，在旋流板的导流作用下，烟气旋转上升，与均匀布在旋流板上的碱液相切，进一步将碱液雾化，充分吸收 SO2 、 SO3 、 HCl 和 HF 等酸性气体，生成 Na2SO3 、 NaHSO3 ，同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入清液池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经钠碱泵打入吸收塔循环吸收 SO2。在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。
此外，脱硫系统还需要完整可靠的电控系统保证正常运行。
四、影响因素：
1、吸收液PH值 ，通过实验我们发现，吸收液PH值在某一特定范围内时脱硫效率最高。当PH值＞6时，脱硫效率随PH值的增大而增高，但随PH值增大脱硫效率提高的幅度趋向平缓；当PH值＜6时，脱硫效率随PH值减少急剧降低［6］。因此吸收剂的PH值要控制在一定的范围。
2、烟尘浓度，烟气中烟尘浓度的高低取决于除尘装置运行情况和除尘效果，烟尘的存在，阻碍了SO2与脱硫剂的接触，烟尘含量持续超过设计允许量，会使脱硫效率大幅度下降。一般要求烟气中烟尘含量小于200mg/m3。
3、空气量，空气进入曝气池，与曝气池内Na2SO3反应生成稳定的Na2SO3，有利于脱硫反应正常进行，当空气量不足时，曝气池内Na2SO3会由于缺氧而不能及时反应，致使其浓度升高影响脱硫效果，甚至偏离正常值而造成结晶不良后果。
4、液气比，液气比标明脱硫剂与烟气的接触面积，液气比增大，代表液气接触面积增加，脱硫效率增加。但SO2与吸收液有一个气液平衡，气液比超过一定值后，脱硫效率将不再增加。液气比与其他因素共同作用影响脱硫效率，在目前的研究中，学者们对气液比的范围没有同意的定论，在不同的实际工程中要视具体情况分析［5］。
结束语
我国是以燃煤为主的能源结构的国家，燃煤造成的大气污染有粉尘、SO2、NOX和CO2等，随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多年超过2000万吨，已居世界首位，致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。因此控制二氧化硫排放已成社会和经济可持续发展的迫切要求，势在必行。在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内排放二氧化硫的火电厂和其它大中型企业，属于新建项目不能采用低硫煤的，必须建设配套脱硫、除尘装置或者采取其它控制二氧化硫排放、除尘的措施，属于已建企业不用低硫煤的应当采用控制二氧化硫排放、除尘措施，国家鼓励企业采用先进的脱硫、除尘技术。
参考文献
［1］徐宝东 烟气脱硫工艺手册 2012.04
［2］GB3095 大气环境质量标准
［3］GB/T9087国家工业烟尘排放标准
［4］蒋文举 烟气脱硫脱硝技术手册
［5］扬炒，何绪文，竹涛，吴琼.双碱法烟气脱硫技术影响因素分析.环境科学与管理 .2010.7.第35卷第7期
［6］林世华，罗凯.影响钠碱法烟气脱硫的因素分析与工艺优化.能源环境保护 .2011.2第25卷第1期
［7］司芳，贺玉晓，孟红旗.双碱法烟气脱硫影响因素.河南化工.2006，29（6）:27-29.