烟气由旋流板塔底部烟气入口沿切线方向进入旋流板塔,螺旋上升,逐层通过旋流板;吸收液则从旋流板上方通过中间盲板分配到各叶片上,然后被旋流烟气吹散雾化,形成很大气液接触面积的雾化区域。通过表面渗透与化学反应,烟气中的SO2被脱硫液溶解吸收,由于旋流板塔良好的雾化能力,使得旋流板塔的气液接触面积大大高于其它类型吸收塔,吸收反应进行的更加充分。吸收烟气中的SO2后,吸收液液滴被甩向塔壁,在塔壁上形成水膜,继续与螺旋上升的烟气接触。吸收液以水膜形式流到塔底,通过塔底岀口排出旋流板塔;经脱硫处理后的烟气从塔顶排岀。
2脱硫原理
钠钙双碱法(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰法基础上结合钠碱法,利用钠盐易溶于水,在吸收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。由于在吸收和吸收液处理中,使用不同类型的碱,故称为双碱法。钠钙双碱法【Na2CO3-Ca(OH)2】是采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。
其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程:
Ⅰ 脱硫过程:
Na2CO3+SO2←→Na2SO3+CO2↑ (吸收启动反应)
2NaOH+SO2←→Na2SO3+H2O (pH>9)
Na2SO3+SO2+H2O←→2NaHSO3 (5<pH<9))
Ⅱ 再生过程:
2NaHSO3+Ca(OH)2←→Na2SO3+ CaSO3。1/2H2O↓+3/2H2O
Na2SO3+Ca(OH)2+1/2 H2O←→2NaOH+CaSO3。1/2H2O↓
Ⅲ 氧化过程:
2HSO-13+O2←→2SO-24+2H+
在经过脱硫后的吸收液中加入Ca(OH)2浆液(Ca(OH)2达到过饱和状况),中性(两性)的NaHSO3 很快跟定量送入的石灰浆液反应,使循环液的pH值升高, [HSO3-]被中和生成SO32-],随后生成的部份[SO32 -]又继续跟石灰浆液中Ca2+反应,反应生成的半水亚硫酸钙慢慢沉淀下来,从系统中排出,从而使吸收液中各离子浓度保持平衡,吸收液也能恢复对SO2的吸收能力,循环使用。同时由于烟气中氧的存在还有少量的硫酸盐产生。工艺流程如下图

3工艺特点
(1) 用旋流板塔浓碱双碱法工艺脱硫,脱硫效率85%以上,满足环保SO2排放低于400mg/m3的要求;又有除尘功能,除尘效率可以达到95%以上。
(2) 技术成熟,运行可靠性高。脱硫设备很少发生故障,因此不会因设备故障影响系统的安全运行。
(3) 钠碱反应活性高、吸收速度快,液气比1~3,既可节省投资,又可降低运行电费;而且碱液可循环利用,损耗少。
(4) 再生反应速度很快,对石灰品质的要求不是很高,绝大部分的废碱液均可用。
(5) 采用PLC模块控制,操作简便,控制可靠,启停灵活。
(6) 正常操作下吸收过程无废水排放。
(7) 处理风量适用范围大,处理风量为4000—400000m3/h。