影响石灰石/石灰—石膏脱硫效率的因素分析
影响石灰石/石灰—石膏脱硫效率的因素分析主要有:
1)吸收液的pH值
烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应:
SO2+H2O=HSO3-+H+
CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+
HSO3-+1/2O2=SO42-+H+
SO42-+Ca2++2H2O=CaSO4•2H2O
从以上反应历程不难发现,高pH的浆液环境有利于SO2的吸收,而低pH则有助于Ca2+的析出,二者互相对立。pH值=6时,二氧化硫吸收效果最佳,但此时易发生结垢,堵塞现象。而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化,石灰石溶解度增加,却使二氧化硫的吸收受到抑制,脱硫效率大大降低,当pH=4时,二氧化硫的吸收几乎无法进行,且吸收液呈酸性,对设备也有腐蚀。具体最合适的pH值应在调试后得出,但一般pH在4~6之间。
2)液气比及浆液循环量
液气比增大,代表气液接触机率增加,脱硫率增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡,液气比超过一定值后,脱硫率将不在增加。新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后,SO2等气体与石灰石的反应并不完全,需要不断地循环反应,增加浆液的循环量,也就加大了CaCO3与SO2的接触反应机会,从而提高了SO2的去除率。
3)烟气与脱硫剂接触时间
烟气自气-气加热器进入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应,接触时间越长,反应进行得越完全。因此长期投运对应高位喷淋盘的循环泵,有利于烟气和脱硫剂充分反应,相应的脱硫率也高。
4)石灰石粒度及纯度
石灰石颗粒越细,其表面积越大,反应越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高。一般要求为:90%通过325目筛或250目筛,石灰石纯度一般要求为大于90%。
5)氧化空气量
O2参与烟气脱硫的化学过程,使4HSO3-氧化为SO42- ,随着烟气中O2含量的增加,CaSO4•2H2O的形成加快,脱硫率也呈上升趋势。多投运氧化风机可提高脱硫率。
6)烟尘
原烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制Ca2+与HSO3-的反应。烟气中粉尘含量持续超过设计允许量,将使脱硫率大为下降,喷头堵塞。一般要求FGD入口粉尘含量小于200mg/m3。
7)烟气温度
进入吸收塔烟气温度越低,越利于SO2气体溶于浆液,形成HSO3-,即:低温有利于吸收,高温有利于解吸。通常,将烟气冷却到60℃左右再进行吸收操作最为适宜,较高的吸收操作温度,会使SO2的吸收效率降低。
8)Cl-含量
氯在系统中主要以氯化钙形式存在,去除困难,影响脱硫效率,后续处理工艺复杂,在运行中应严格控制系统中Cl-含量(一般控制在20000ppm以内),确保其在设计(一般设计在40000ppm左右)允许范围内。
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