解析电厂烟气脱硫技术的推广应用
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摘要：石灰石一石膏法烟气脱硫适应了环保技术的要求,是现代电厂发展过程中关键的生产技术。因此我们要加大对此方法的研究力度,充分挖掘其掩藏的的优点,为电厂自身效益与环境保护。本文根据笔者工作实践，石灰石一石膏法脱硫法工艺流程及反应机理进行了探讨。
中图分类号： TU71 文献标识码： A 文章编号：
正文：
1.石灰石一石膏法脱硫法反应机理。
吸收液由喷嘴雾化后进入吸收塔中,分散成颗粒较小的液滴以利于能够均匀地覆盖在吸收塔断面上。这些液滴能够和塔中烟气通过逆流作用而大面积接触发生化学反应,烟气中所含有的有害气体就会被吸收。二氧化硫经过反应生成的产物在吸收塔底部的氧化区经过一系列的复杂反应最终会形成石膏。为了保证吸收液的PH值不变化且降低石灰石的消耗量,需要石灰石在加入过程中不能有间断。此外,吸收塔循环泵要不断的搅拌,这样能够使得石灰石在溶液中均匀分布并充分溶解。
2.石灰石一石膏法脱硫法工艺流程。
吸收塔是该反应发生的主要地点,也就是说整个脱硫工艺的关键部分就是吸收塔。因此要保证吸收塔的布局要科学合理,依照具体职能的不同可以划分为不同的区域,包括除雾区、脱硫产物氧化区以及吸收区。保证烟气中含有的有毒气体在经过吸收区的时,能够与溶液充分接触并发生化学反应,从而起到吸收含硫烟气的目的。除雾区的主要功能是把烟气、洗涤溶液和灰分三者分开。氧化区的功能是将因吸收二氧化硫而生成的亚硫酸钙产物氧化成容易分离的硫酸钙。反应塔的设计要依据吸收区的具体情况而定,常见的吸收塔是在PH二5一6的条件下工作。通过实践经验分析,得知增加脱硫剂在浆池内的反应时间,采用颗粒较小的石灰石以及强制氧化可以有效提高石灰石利用率。为了确保溶解反应不间断,可以将石灰石溶解过程中产生的二氧化碳及时处理掉。在新建的脱硫设备中需设立单独的预冷却洗涤塔,以便能够驱除烟气中掺杂的有害气体,进而能够提高石膏利用率。目前应用的吸收塔已经把不同区结合起来,有效的降低了成本投资,减少了工程量,更加适应机组的负荷能力,为电厂企业带来了客观经济效益的增加。
3.发生化学反应过程的分析。
首先是吸收反应,这个过程是指烟气和喷嘴喷出的浆液在吸收塔中相遇,发生化学反应后,将夜中的二氧化硫气体被充分吸收。用化学方程式可以表示为:在溶解条件下:50:+H:O二H:503在电离条件下:H:503二H++HSO3-由此可见,吸收反应才是整个反应过程中的关键步骤,水对二氧化硫气体是中等溶解度的气体组份的吸收,依据双膜理论,在气液之间有一个相对稳定的界面,在其两侧是由两成比较薄的膜组成,分别称为气膜和液膜,二氧化硫会以分子的形式通过这两层膜。可得传质速率受气相传质阻力是受到液相传质阻力的制约,两者之间的关系可以表示为:吸收速率一吸收推动力/吸收系数。其次是氧化反应,在此过程中亚硫酸根离子在吸收塔中喷雾区与烟气中含有的氧气发生氧化反应,其化学反应方程式为:
氧化反应的机理类似于吸收反应,唯一的差别就是氧化反应属于液相连续、气相离散。水吸收氧气属于物理过程,依据双膜理论知识可知,传质速率会受到液膜传质阻力的影响。最后发生的是中和反应,为了使保证吸收液的PH值变化不能太大,会把吸收剂浆液引至吸收塔去中和氢离子,中和后的浆液在吸收塔中进行重复循环。中和反应如下:
中和反应机理:中和反应自身并不要求很高的技术,但是由于其过程中会有结晶产生,由于石灰石的物理特性难溶于水,所以此环节工作显得尤为重要,怎样提高石灰石的溶解度,确保生成的石膏最快结晶,从而达到调整石膏的饱和度的目的。除了上述几步关键反应之外,还发生了其他化学副反应,例如镁、铝以及氯气等,这里就不详细叙述了。
4.石膏含水率高的原因及控制
石膏脱水效率偏低的现象很长时间无法改善，严重时浆液品质下降，吸收塔出现溢泡现象，影响脱硫效率。 根据实际运行经验，分析石膏含水率高，影响石膏脱水的因素有很多，总结起来，主要是脱硫吸收塔内物理化学反应过程的参数控制和石膏脱水系统的的运行控制两方面的原因。
解决方法
4.1 控制运行参数在合格范围
由于石膏脱水困难，参考电厂运行经验，应该从参数控制方面进行调整，参考吸收塔的各实际运行参数，对比化验室监测结果及数据，对 pH 值、浆液密度、吸收塔液位、氧化风量和烟气中的粉尘含量等参数进行微调，控制在一个合格范围内。
4.2 严密监控石灰石品质
实践证明，严格监测入仓石灰石品质对石膏水分非常重要。 笔者研究电厂采用外购石灰石粉，对此制定严格的管理制定，但因漏检造成不合格石灰石入厂，导致一段时间内石膏水分偏高，吸取教训后再没发生过类似事情。如果石灰石粉细度超过一定范围，表面积减少，反应速率降低，明显表现是加大供浆量后 pH 值也达不到规定值，停止供浆后 pH 值也下降的很缓慢，最可能的原因是石灰石粒径增大。
4.3 保持真空皮带机的真空度及运行情况
脱水机最需要关注滤布的状况，如果滤布被油污染后会严重影响脱水效果。 保持稳定的滤布冲洗水压力，调整合理的皮带转速也是必要的，如果发现真空异常时需及时清理真空罐中的杂物，这些控制因素都非常重要。 若出现真空皮带机真空度不合格，应分析检查造成不合格的原因并及时加以解决。
4.4 高浆液氧化度
可提高石膏脱水率保持氧化风机的正常运行，定期检修，在吸收塔检修的过程中要对氧化风管进行清垢处理。需要注意的是清垢前可以减少石灰石供浆量及石膏浆液的排出量，加大浆液在吸收塔内的停留时间。2石灰石一石膏法脱硫存在的难题
5湿式石灰石一石膏法烟气脱硫技术探究
对湿式石灰石一石膏法烟气脱硫技术进行探究,可以从吸收塔内循环浆液的PH值、液气融合比、烟气排放速度以及烟气温度等基本参数来考虑。
5.1洗涤浆液的ph值分析
吸收塔洗涤将夜PH值的大小严重影响着二氧化硫的吸收率、设备使用寿命及腐蚀破坏度等。在整个脱硫过程中PH值是在不断变动的,控制在合理范围内变动也是很有必要的。通过对大量实践应用调研,得知,湿法烟气脱硫的工艺最佳PH二5-6。PH值高虽然有利于二氧化硫吸收的更充分,但是排出的石膏溶液中石灰石的含量就会增加,造成原料浪费。如果PH值低有利于石灰石的溶解,但是二氧化硫的溶解效果又会不理想。因此在实际生产过程中,做好PH值的控制工作,可以有效减少电厂排放的有害气体的含量。
5.2调配好液气比液气比
具体是指通过吸收塔单位体积的烟气量与相应浆液喷淋量的比值,决定了酸性气体吸收所需要的面积。当其他参数保持不变的条件下,适当调高液气比就等于扩大了喷淋密度就是使得接触面积增加了,脱硫效果也会更好。若想提高吸收塔的脱硫效率,提高液化比是一个行之有效的方法。但是泵流量过大,气体的流动阻力必然加大,对风机的消耗能力要求就越高,增杰了投资成本。在现实生产中,允许最小的液气比要根据多种情况共同决定。
5.3控制烟气流速与温度
适当提高烟速可以降低喷淋液滴的下沉速度,使得单位体内持液量增加,扩大传质的接触面积,提升脱硫的效率。但是烟速过快就会导致雾沫夹带量大,除雾效果不好。将吸收塔内烟气流速控制在2.6一3.sm/:范围内是比较科学的,通常取值是3m/:。在较低温度下对烟气进行洗涤,有利于二氧化硫的吸收,因此要保证整个过程中温度要低于100摄氏度。
参考文献:
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