影響石灰石/石灰—石膏脫硫效率的因素分析
影響石灰石/石灰—石膏脫硫效率的因素分析主要有:
1)吸收液的pH值
煙氣中SO2與吸收塔漿液接觸后發(fā)生如下一些化學(xué)反應(yīng):
SO2+H2O=HSO3-+H+
CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+
HSO3-+1/2O2=SO42-+H+
SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4•2H2O
從以上反應(yīng)歷程不難發(fā)現(xiàn),高pH的漿液環(huán)境有利于SO2的吸收,而低pH則有助于Ca2+的析出,二者互相對立。pH值=6時,二氧化硫吸收效果最佳,但此時易發(fā)生結(jié)垢,堵塞現(xiàn)象。而低的pH值有利于亞硫酸鈣的氧化,石灰石溶解度增加,卻使二氧化硫的吸收受到抑制,脫硫效率大大降低,當(dāng)pH=4時,二氧化硫的吸收幾乎無法進(jìn)行,且吸收液呈酸性,對設(shè)備也有腐蝕。具體最合適的pH值應(yīng)在調(diào)試后得出,但一般pH在4~6之間。
2)液氣比及漿液循環(huán)量
液氣比增大,代表氣液接觸機(jī)率增加,脫硫率增大。但二氧化硫與吸收液有一個氣液平衡,液氣比超過一定值后,脫硫率將不在增加。新鮮的石灰石漿液噴淋下來后與煙氣接觸后,SO2等氣體與石灰石的反應(yīng)并不完全,需要不斷地循環(huán)反應(yīng),增加漿液的循環(huán)量,也就加大了CaCO3與SO2的接觸反應(yīng)機(jī)會,從而提高了SO2的去除率。
3)煙氣與脫硫劑接觸時間
煙氣自氣-氣加熱器進(jìn)入吸收塔后,自下而上流動,與噴淋而下的石灰石漿液霧滴接觸反應(yīng),接觸時間越長,反應(yīng)進(jìn)行得越完全。因此長期投運(yùn)對應(yīng)高位噴淋盤的循環(huán)泵,有利于煙氣和脫硫劑充分反應(yīng),相應(yīng)的脫硫率也高。
4)石灰石粒度及純度
石灰石顆粒越細(xì),其表面積越大,反應(yīng)越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高。一般要求為:90%通過325目篩或250目篩,石灰石純度一般要求為大于90%。
5)氧化空氣量
O2參與煙氣脫硫的化學(xué)過程,使4HSO3-氧化為SO42- ,隨著煙氣中O2含量的增加,CaSO4•2H2O的形成加快,脫硫率也呈上升趨勢。多投運(yùn)氧化風(fēng)機(jī)可提高脫硫率。
6)煙塵
原煙氣中的飛灰在一定程度上阻礙了SO2與脫硫劑的接觸,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同時飛灰中不斷溶出的一些重金屬會抑制Ca2+與HSO3-的反應(yīng)。煙氣中粉塵含量持續(xù)超過設(shè)計允許量,將使脫硫率大為下降,噴頭堵塞。一般要求FGD入口粉塵含量小于200mg/m3。
7)煙氣溫度
進(jìn)入吸收塔煙氣溫度越低,越利于SO2氣體溶于漿液,形成HSO3-,即:低溫有利于吸收,高溫有利于解吸。通常,將煙氣冷卻到60℃左右再進(jìn)行吸收操作最為適宜,較高的吸收操作溫度,會使SO2的吸收效率降低。
8)Cl-含量
氯在系統(tǒng)中主要以氯化鈣形式存在,去除困難,影響脫硫效率,后續(xù)處理工藝復(fù)雜,在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制系統(tǒng)中Cl-含量(一般控制在20000ppm以內(nèi)),確保其在設(shè)計(一般設(shè)計在40000ppm左右)允許范圍內(nèi)。
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