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石灰石/石膏湿法脱硫工艺脱硫率影响因素

网站编辑:洛阳市合合工贸有限责任公司 │ 发表时间:2019-01-03 10:27:13 

  现阶段,我大气治理市场不断扩大,脱硫脱硝工艺更新迭代,本文阐述石灰石/石膏湿法脱硫工艺的基本原理以及它的应用状况。本文将以浆液PH值为基准,对影响脱硫果的因素以及规律进行研究,并从工艺和设备方面简述如何保障湿法脱硫功,以提升石灰石/石膏湿法脱硫工艺的脱硫率。般地,影响脱硫率因素包括有石灰石的活性、液气比、钙硫比等。
  FGD脱硫工艺拥有其丰富的资源作为吸收剂,能广泛地进行商业化开发,拥有成本低,可回收等优点。当前,作为FGD工艺中应用为广泛地方法,石灰石/石灰法对高硫煤的脱硫率能保证至少90%,而那些低硫煤则能保证95%的脱硫率。
脱硫剂
  脱硫率的影响因素
  1 吸收塔内浆液的PH值
  吸收塔中浆液吸收掉SO2的程度决定着脱硫率的高低,而浆液的PH值会使其受到影响。相关实验表明,PH值越高越能吸收SO2,而越低的PH值更能Ca2+,减少成本,此二者要求对立,因此合理控制浆液PH值,不但能化提升脱硫率,还能降低成本。
  稳定浆液PH值,不仅是利用阀门来控制浆液的供给量,还需要做个闭合控制回路,来控制进入浆液中的SO2的量。可将烟气中SO2的含量作为参照,来控制浆液的供给量不但能满足反应的需求,还能控制PH值。实验表明,当PH<5.6时,PH越高浆液中就存有更多的CaCO3,脱硫果越显着,但当PH>5.7时,使得Ca2+难以吸出,脱硫率变化相对缓慢。低PH值能促进溶解,但不利于脱硫,还会造成设备酸性腐蚀。所以,建议浆液PH值的范围[5.4,5.6]。
  2 石灰石活性
  石灰石中约95%都是方解石,其主要是由CaCO3组成的沉积岩,其常见的杂质有MgCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3。在FGD系统中,会溶解部分MgCO3,但大部分的金属杂质即使在强酸下也不会被溶解。溶解过后的MgCO3虽然会提升脱硫率,但其中Mg2+浓度过高会影响石膏的沉淀和脱水,进而降低石膏的纯度。SiO2较CaCO3的硬度强,需要更多的浆液原料,且具有腐蚀性,会使设备受到磨损,总而言之SiO2会降低石膏纯度以及石灰石活性,而金属离子会生成氟化络合物分布在石灰石之上,使得PH值相对偏低。所以,石灰石的溶解速率、温度、大小以及溶液中碳酸盐的含量都会觉得石灰石的活性,进而影响脱硫率。
  3 液气比
  单位统计的烟气流量在脱硫吸收塔中用于循环的碱性浆液的体积流量就是液气比,其值等于单位时间内浆液的喷淋量和单位时间内湿烟气体积流量比。相关实验数据表明,液气比越小,随着不断增加的烟气流量,SO2气体在浆液中停滞时间较短,不能充分地与浆液混合,也就使得烟气中的脱硫率就越低。
  某电厂330MW的机组当液气比达7时,脱硫率达到95%,当液气比达到8.5时,脱硫率高达97%,因此建议液气比范围。
  4 钙硫比
  般地将石灰石碾压成粉并在浆液循环泵中多次循环才能使石灰石反应充分,钙硫比越高,电耗也就越高。实验表明,当钙硫比低于1.02时脱硫率偏低,而当钙硫比高于1.05时脱硫率趋于平衡。虽然钙硫比的增加会适当提升脱硫率,但增加的幅度却相对受限,还会使PH值变大,继而不利于脱硫反应,所以,钙硫比范围在[1.02,1.05]比较适宜。
  5 烟气中的飞灰
  飞灰含量高的烟气会干扰石灰石的溶解,使石灰石中的Ca2+的溶解速率变低。且灰尘产生的氟化络合物,会在石灰石表面形成“糖衣”,不但会降低石膏的纯度,还会是PH值下降,不利于SO2的吸收。此外飞灰中例如Hg、Cd、Zn等重金属还会使Ca+和HSO3-的反应受到抑制,降低脱硫率。般地,FGD粉尘流入量不得高于100mg/Nm3。
  除此之外,氧气的含量以及烟气的温度或多或少地会导致石膏氧化反应不充分,使得浆液中的CaSO3˙H20含量过高,影响浆液质量并降低脱硫率,所以必须保持充足的O2,提供合适地温度;再者设备的质量、结构以及性能等都会对脱硫率产生影响;适当地添加有机酸,能促进石灰石的溶解,有地提升脱离率。