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百家乐网址烟气脱硫中PH值对脱硫过程的影响

时间:2020-09-06 03:32

  北极星大气网讯:摘要:湿法石灰石-石膏烟气脱硫系统(即FGD系统)目前在国内外燃煤电站FGD系统中占绝对优势。FGD的目的是用化学方法除去烟气中的二氧化硫而使烟气得以净化。pH值作为石膏浆液酸碱度的度量,是脱硫工序中一项重要的技术参数,同时可作为一项与化学反应相关的环境指标。石灰石利用率、脱硫效率和石膏浆液品质等与pH值的控制密切相关。通常我们通过控制石灰石(CaCO3)掺加量来控制pH值,要提高pH值,可增加石灰石添加量,反之则减量。运行中,必须维持pH值的稳定性。pH值升高会提高系统碱度和脱硫效率,但石灰石利用率会相应降低,并加速垢的生成,最终影响石膏品质。降低pH值会提高系统酸度,同时提高石灰石利用率,并加速石膏晶体析出,但会加速系统腐蚀,造成系统运行不稳定,脱硫效率也会大大降低。因此,浆液pH值的控制应在达到要求脱硫率的前提下谋求最佳值。一般控制pH在5.0-5.8为最佳范围。

  湿法脱硫工艺主要采用石灰石作为脱硫吸收剂,CaCO3经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气逆流接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙发生化学反应,二氧化硫从烟气中去除,反应产物被鼓入的空气氧化,最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴,经烟囱排放。根据双膜理论,该工艺分下列步骤进行:

  从反应方程来看,pH处于高值时浆液中石灰石浓度大,二氧化硫的吸收效速率更快[3]。实践操作中,应该使pH值维持在一个较高的水平,以提高SO2的吸收效率。通常可通过添加石灰石浆液来调节吸收pH值,但要把握一个度,并非pH值越高越好。浆液的pH值高,SO2会更快吸收,而浆液的pH值低,则可促进钙离子析出。另外,适当调高吸收塔浆液的pH值,有助于提高脱硫效率。这是因为,浆液pH值高,说明浆液中石灰石浓度大,有利于快速脱硫;当pH超过5.8,浆液中氢离子减少,会阻碍Ca+析出,以致脱硫效率不升反降;当pH值为5.9时,浆液中所含CaCO3浓度达到2.98%,CaSO42H2O的浓度也低于90%。由此可见,此时SO2和吸收剂并未充分反应,使得石灰石利用率低下,由此得到的石膏纯度也达不到要求。pH处于低值时,碳酸钙含量减少,当pH值下降到4.5时几乎不能再吸收二氧化硫。因此浆液中pH值的控制相当重要,过高或过低都不可取。通常,浆液的pH值宜控制在5.0~5.8,能使脱硫反应的Ca/S保持在1.02左右,这种脱硫效率较为理想。

  脱硫终产物亚硫酸盐和硫酸盐在水中的溶解度较小,吸收塔内的悬浮液无法将全部终产物吸收时,无法吸收的终产物就会沉积成晶体。当相对饱和浓度达到一定值,由终产物沉积而成的晶体便会在悬浮液中已有的石膏晶体表面生长;饱和度达到更高值时生成晶核,同时,晶体也会在其它物体表面生长,使吸收塔内壁结垢。

  pH值是能够对溶质溶解度产生影响的一个主要因素。若吸收液的pH值剧烈变动,当pH处于低值,会降低硫酸盐的溶解度,同时使亚硫酸盐的溶解度急剧上升,在这一过程中会生成大量石膏,并且最终形成硬垢;当pH处于高值,会降低亚硫酸盐溶解度,同时析出亚硫酸盐形成软垢。

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