石灰石/石膏濕法脫硫工藝脫硫率影響因素
網(wǎng)站編輯:洛陽(yáng)市合合工貿有限責任公司 │ 發(fā)表時(shí)間:2019-01-03 10:27:13
現階段,我大氣治理市場(chǎng)不斷擴大,脫硫脫硝工藝更新迭代,本文闡述石灰石/石膏濕法脫硫工藝的基本原理以及它的應用狀況。本文將以漿液PH值為基準,對影響脫硫果的因素以及規律進(jìn)行研究,并從工藝和設備方面簡(jiǎn)述如何保障濕法脫硫功,以提升石灰石/石膏濕法脫硫工藝的脫硫率。般地,影響脫硫率因素包括有石灰石的活性、液氣比、鈣硫比等。
FGD脫硫工藝擁有其豐富的資源作為吸收劑,能廣泛地進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā),擁有成本低,可回收等優(yōu)點(diǎn)。當前,作為FGD工藝中應用為廣泛地方法,石灰石/石灰法對高硫煤的脫硫率能保證至少90%,而那些低硫煤則能保證95%的脫硫率。
脫硫率的影響因素
1 吸收塔內漿液的PH值
吸收塔中漿液吸收掉SO2的程度決定著(zhù)脫硫率的高低,而漿液的PH值會(huì )使其受到影響。相關(guān)實(shí)驗表明,PH值越高越能吸收SO2,而越低的PH值更能Ca2+,減少成本,此二者要求對立,因此合理控制漿液PH值,不但能化提升脫硫率,還能降低成本。
穩定漿液PH值,不僅是利用閥門(mén)來(lái)控制漿液的供給量,還需要做個(gè)閉合控制回路,來(lái)控制進(jìn)入漿液中的SO2的量。可將煙氣中SO2的含量作為參照,來(lái)控制漿液的供給量不但能滿(mǎn)足反應的需求,還能控制PH值。實(shí)驗表明,當PH<5.6時(shí),PH越高漿液中就存有更多的CaCO3,脫硫果越顯著(zhù),但當PH>5.7時(shí),使得Ca2+難以吸出,脫硫率變化相對緩慢。低PH值能促進(jìn)溶解,但不利于脫硫,還會(huì )造成設備酸性腐蝕。所以,建議漿液PH值的范圍[5.4,5.6]。
2 石灰石活性
石灰石中約95%都是方解石,其主要是由CaCO3組成的沉積巖,其常見(jiàn)的雜質(zhì)有MgCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3。在FGD系統中,會(huì )溶解部分MgCO3,但大部分的金屬雜質(zhì)即使在強酸下也不會(huì )被溶解。溶解過(guò)后的MgCO3雖然會(huì )提升脫硫率,但其中Mg2+濃度過(guò)高會(huì )影響石膏的沉淀和脫水,進(jìn)而降低石膏的純度。SiO2較CaCO3的硬度強,需要更多的漿液原料,且具有腐蝕性,會(huì )使設備受到磨損,總而言之SiO2會(huì )降低石膏純度以及石灰石活性,而金屬離子會(huì )生成氟化絡(luò )合物分布在石灰石之上,使得PH值相對偏低。所以,石灰石的溶解速率、溫度、大小以及溶液中碳酸鹽的含量都會(huì )覺(jué)得石灰石的活性,進(jìn)而影響脫硫率。
3 液氣比
單位統計的煙氣流量在脫硫吸收塔中用于循環(huán)的堿性漿液的體積流量就是液氣比,其值等于單位時(shí)間內漿液的噴淋量和單位時(shí)間內濕煙氣體積流量比。相關(guān)實(shí)驗數據表明,液氣比越小,隨著(zhù)不斷增加的煙氣流量,SO2氣體在漿液中停滯時(shí)間較短,不能充分地與漿液混合,也就使得煙氣中的脫硫率就越低。
某電廠(chǎng)330MW的機組當液氣比達7時(shí),脫硫率達到95%,當液氣比達到8.5時(shí),脫硫率高達97%,因此建議液氣比范圍。
4 鈣硫比
般地將石灰石碾壓成粉并在漿液循環(huán)泵中多次循環(huán)才能使石灰石反應充分,鈣硫比越高,電耗也就越高。實(shí)驗表明,當鈣硫比低于1.02時(shí)脫硫率偏低,而當鈣硫比高于1.05時(shí)脫硫率趨于平衡。雖然鈣硫比的增加會(huì )適當提升脫硫率,但增加的幅度卻相對受限,還會(huì )使PH值變大,繼而不利于脫硫反應,所以,鈣硫比范圍在[1.02,1.05]比較適宜。
5 煙氣中的飛灰
飛灰含量高的煙氣會(huì )干擾石灰石的溶解,使石灰石中的Ca2+的溶解速率變低。且灰塵產(chǎn)生的氟化絡(luò )合物,會(huì )在石灰石表面形成“糖衣”,不但會(huì )降低石膏的純度,還會(huì )是PH值下降,不利于SO2的吸收。此外飛灰中例如Hg、Cd、Zn等重金屬還會(huì )使Ca+和HSO3-的反應受到抑制,降低脫硫率。般地,FGD粉塵流入量不得高于100mg/Nm3。
除此之外,氧氣的含量以及煙氣的溫度或多或少地會(huì )導致石膏氧化反應不充分,使得漿液中的CaSO3˙H20含量過(guò)高,影響漿液質(zhì)量并降低脫硫率,所以必須保持充足的O2,提供合適地溫度;再者設備的質(zhì)量、結構以及性能等都會(huì )對脫硫率產(chǎn)生影響;適當地添加有機酸,能促進(jìn)石灰石的溶解,有地提升脫離率。