电厂脱硫培训—石灰石及石膏湿法FGD原理和主要参数
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电厂脱硫培训一石灰石/石膏湿法FGD原理和主要参
对于一般的湿法脱硫技术喷淋塔而言,吸收液通过喷嘴雾化喷入脱硫塔,分散成细小的液滴并覆盖脱硫塔的整个断面。
这些液滴与塔内烟气逆流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SOs及HC1、HF被吸收。
S02吸收产物的氧化和中和反应在脱硫塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。
为了维持吸收液恒定的PH值并减少石灰石耗量,石灰石被连续加入脱硫塔,同时脱硫塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和脱硫塔循环泵不停地搅动,以加快石灰石在浆液中的均布和溶解
第一节主要运行变量概念
1、脱硫塔烟气流速
脱硫塔烟气流速是脱硫塔内饱和烟气的平均流速,在标准状态下,它等于饱和烟气的体积流量除以垂直于烟气流向的脱硫塔断面面积。
上述计算中,脱硫塔横断面积不扣除塔内支撑件、喷淋目管和其他内部构件所占有的面积,因此又称为空塔烟气平均流速。
2、液气比
液气比表示洗涤单位体积饱和烟气(m3)的浆液体积数(1),即1/G。
3、脱硫塔PH值
脱硫塔PH值表示脱硫塔中H'的浓度,是FGD工艺控制的一个重要参数,PH的高低直接影响系统的多项功能。
4、脱硫塔浆液循环停留时间
脱硫塔浆液循环停留时间(t)表示脱硫塔浆液全部循环一次的平均的时间,此时间等于脱硫塔中浆液体积(V)除以循环浆液流量(1),即t(min)=60V∕1o
5、浆液在脱硫塔中的停留时间
浆液在脱硫塔中的停留时间(t)又称为固体物停留时间。
它等于脱硫塔浆液体积(V)除以脱硫塔排出泵流量(B),BPt(h)=V∕Bo固体停留时间也等于脱硫塔中存有固体物的质量(kg)除以固体副产物的产出率(kg∕h)0
6、吸收剂利用率
吸收剂利用率(∏)等于单位时间内从烟气中吸收的SO2摩尔数除以同时间内加入系统的吸收剂中钙的总摩尔数,即n(100%)=已脱除的SO?的摩尔数/加入系统中的Ca的摩尔数X1OO机
吸收剂利用率也可以理解为在一定时间内参与脱硫反应的CaC0,的数量占加入系统中的Caeo3总量的百分比。
7、氧化率
氧化率(H)等于脱硫塔中氧化成硫酸盐的SO2摩尔数除以已吸收的SO2总摩尔数,即n=已氧化的SO2摩尔数/已吸收的SO2摩尔数。
氧化率也可看作离开工艺过程的硫酸盐总摩尔数除以烟气中已吸收的S(λ总摩尔数,用固体副产物中硫酸盐和亚硫酸盐摩尔数来表示,即n二副产物中SO1摩尔数/副产物中S(VSO1摩尔数。
8、氧化空气利用率
氧化空气利用率(n)是指氧化已吸收的SO2理论上所需要的氧化空气量与强制氧化实际鼓入的氧化空气之比,也可指理论上需要的气量与实际鼓入量之比。
氧硫比是氧化空气利用率的另一种表示方法,指氧化ImOIS实际鼓入的。
2的摩尔数。
理论上0.5mo1θ2可氧化In1oIS(⅛,如果强制氧化InIoIS实际鼓入的空气中。
2的摩尔数为1.5,那么氧硫比二1.5,氧化空气或。
2的利用率n=0.5/1.5,因此n(100%)=0.5/氧硫比XIOO虬
第二节FGD系统中的化学反应原理
一、气体吸收过程的机理
吸收过程中进行的方向与极限取决于溶质(气体)在气液两相中的平衡关系,当气相中溶质的实际分压高于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由气相向液相转移,即发生吸收过程。
实际分压与平衡分压相差越大,吸收的速率也越大,或称吸收的推动力也越大。
反之,如果气相中溶质的分压低于与液相成平衡的溶质分压时,溶质便由液相向气相转移,即吸收的逆过程,这种过程称为解吸(或脱吸)。
不论是吸收还是解吸,均与气液平
衡有关。
气体吸收的平衡关系是指气体在液相中的溶解度。
平衡状态下气相中的溶质分压称为平衡分压或饱和分压,液相中溶质浓度称为平衡浓度或饱和浓度。
它们的大小随温度和压力而改变的,所谓气体在液相的溶解度,就是一定条件下气体在液体中饱和浓度。
气体在液体中溶解度表明一定条件下,吸收过程可能达到的极限程度。
要确定吸收设备内任何位置气、液实际浓度与其平衡浓度的差距,需明了系统的平衡关系。
在一定温度下,溶液的平衡浓度(即溶解度)随溶解的气体的压力增大而增大。
在一定温度下,表示溶液中气体溶质的组成与气体平衡压力关系的曲线称为气体的溶解度曲线或平衡曲线,各种系统的曲线一般都是根据实验结果做出。
互成平衡的气、液两相彼此依存,而且任何平衡状态都是有条件的。
1)亨利定律
对于单组分的物理吸收有P*=f(t,X,P)的关系,当总压不很高时(如小于5atm),上式又可简化为P*=f(t,X);若确定在一定温度下,则P*只是的X函数,即P*=f(X),即被吸收气体的平衡分压只与其在液相中的浓度有关,对于稀溶液,上列平衡关系式可以是一条通过原点的直线,即气液两相的浓度成正比,此即著名的亨利定律,它表示总压不很高时,一定温度下,当溶液达到平衡时,稀溶液上方溶质A的平衡分压与其在溶液中浓度成正比。
P*=EX式中:X一被吸收组分在液相中摩尔分率(无因次)
E—亨利系数,单位与P*相同,Pa
在恒定温度下,对指定的物系进行实验,测得一系列平衡状态下的X与P*,将其在普通的直角坐标系中进行表示,求出浓度趋近于O时的P*∕X值,便是系统在该温度下的亨利系数。
对于一定的体系,E是温度的函数,一般来说,温度上升则E增大,表明温度升高不利于气体的吸收,在同一溶剂中,难溶气体E值很大,反之则小。
2)传质机理与吸收速率
吸收操作是溶质从气相转移到液相的过程,其中包括溶质由气相主体向气液界面的传递,及由界面向液相主体的传递,因此,要研究传质机理,首先就要搞清楚物质在单一相(气相或液相)中的传递规律。
物质在单一相的传递是靠扩散作用。
发生在流体中的扩散有分子扩散与涡流扩散两种。
前者发生在静止或滞流流体中,凭借流体分子的热运动传递物质,后者发生在湍流流
体中,凭借流体质点的湍动和旋涡传递物质。
在静止或滞流流体中,分子运动是漫无边际的,若一处某种分子的浓度较邻近的另一处为高,则这种离子离开的便比进入的多,其结果自然是物质从浓度较高的区域扩散到浓度较低的区域,两处的浓度差,便成了扩散的推动力。
用来描述分子扩散速率的定律是著名的菲克定律,或称菲克第一定律,即气相中稳定分子扩散;等分子反向扩散发生在静止的或在垂直于浓度方向上作滞流运动的流体中,是一种最单纯的分子扩散过程。
一组分通过另一停滞组分的扩散,这种情况出现于气体的吸收过程,例如氨和空气的混合物沿盘内的水面成滞流缓慢流过,空气不溶于水,在水面上方积累起来一薄层,氨通过这一停滞的空气薄层扩散到水面并溶解下来,这一部分氨的溶解是通过分子扩散实现的。
另外,随着氨分子的溶解,将会在界面附近出现空缺,于是将有混合气体的沿着扩散方向流动过来,以补充空缺。
这种现象成为包括氨和空气在内的总体流动。
由于总体流动的发生,加大了氨的传递速率。
在总体流动中,氨和空气所占的份额与其摩尔分率相同。
显然,在氨溶解过程中,氨的传递总量应等于氨的分子扩散通量和总体流动中氨的传递通量之和。
一组分通过另一停滞组分的传质速率之所以增大,是因为出现了与扩散方向一致的总体流动。
物质在湍流流体中传递,主要是依靠流体质点的无规则运动,湍流中发生的旋涡,引起各部流体间的剧烈混合,在有浓度差存在的情况下,物质便向其浓度降低的方向传递,这种凭借流体质点的湍动和旋涡来传递物质的现象,称为湍流扩散。
对流扩散是湍流主体与相界面之间的涡流扩散和分子扩散这两种传质作用的总称。
吸收过程是一个相际传质过程,而工业上所遇到的吸收过程是一个相间的传质过程,即溶质先从气相主体扩散到气液界面,穿过界面,再由界面向液相主体扩散。
关于吸收这样的相际传质机理,刘易斯和惠特曼在本世纪二十年代提出的双膜理论一直占有重要地位。
双膜理论的基本论点为:
相互接触的气液两相流间存在稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的有效滞流膜层,吸收质以分子扩散方式通过此二膜层;在相界面处,气液两相达于平衡;在膜层以外的中心区,由于流体充分湍动,吸收质浓度是均匀的,即两相中心区内浓度梯度皆为零,全部浓度变化集中在两个有效膜区内。
通过以上假设,就把整个相际传质过程简化为经由气液两膜的分子扩散过程。
双膜理论认为相界面上处于平衡状态,这样整个相际传质过程的阻力便全部集中在两个有效
膜层内,在两相主体浓度一定的情况下,两膜的阻力便决定了传质速度率的大小。
因此,双膜理论也可以称为双阻力理论。
双膜理论把复杂的相际传质过程大为简化,对于具有固定相界面的系统及速度不高的两流体间的传质,双膜理论与实际情况是相当符合的。
根据这一理论的基本概念所确定的相际传质速度关系,至今仍是传质设备设计的主要依据,这一理论对于生产实践具有重要的指导意义。
但是,对于具有自由相界面的系统,尤其是高度湍流的两流体间的传质,双膜理论表现出它的局限性,因为在这种情况下,相界面已不再是稳定的,界面两侧存在的稳定的有效滞流膜层及物质以分子扩散的形式通过此二膜层的假设都很难成立。
气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。
如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收S02。
物理吸收的特点是随着温度的升高,被吸气体的吸收量减少。
化学吸收是指溶质与溶剂发生化学反应的吸收操作,化学吸收可大幅度地提高溶剂对溶质组分的吸收能力。
物理吸收过程涉及两相间的物质传递,它包括三个步骤:
(1)溶质由气相主体传递到两相界面,即气相内的物质传递;
(2)溶质在界面上的溶解,由气相转入液相,即界面上发生的溶解过程;(3)溶质自界面被传递至液体主体,即液相内的物质传递。
一般来说,第(2)步界面上发生的溶解过程是很易进行的,其阻力很小。
因此,通常认为界面上气液两相的溶质浓度满足平衡关系。
这样,总传质过程速率将由两个单相即气相与液相内的传质速率所决定。
不论气相或液相,物质传递的机理有两种:
(2)分子扩散
当流体内部存在着某一组分的浓度差,则因分子的无规律热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处,这种现象称为分子扩散。
如香水的气味扩散。
分子扩散也可由温度梯度、压力梯度产生,由温度梯度产生的分子扩散叫热扩散,如湿木棍一头加热,另一端会冒出热气或水滴。
在此讨论的分子扩散仅因浓度梯度产生的。
分子扩散与传热中由于温度差而引起的热传导相似。
该现象可通过亨利定律解释:在总压不很高(V5atm=时,一定温度下,当溶解达到平
衡时,稀溶液上方溶质的平衡分压与其在溶液中的浓度成正比。
图4-2溶液忠溶质的摩尔分率与气体中溶质的平衡压力根据亨利定律P*=EX,其中P*为平衡分压;E为亨利系数,随温度升高而增大;X为被吸收组分在液相中的摩尔分率。
该公式指出:被吸收气体的平衡分压只与其在液相中的浓度有关。
对于稀溶液,上式平衡关系可以是一条通过原点的直线(见上图S02的溶解度曲线),即气液两相的浓度成正比。
1855年费克揭示了分子扩散的基本规律一一费克定律。
表明只要混合物中存在浓度梯度,必产生物质的扩散流,定律指出:对于T、P一定的一维定态的分子扩散速率与浓度梯度成正比,即
工8器或者,=-NB能
J A-扩散速率通量,kmo1∕m2.s
DMr组分A在A、B双组分混合物中的扩散系数,m7s
参■-浓度梯度,kmo1∕m,
(2)对流扩散
在流动的流体中的传质不仅会有分子扩散,而且有流体的宏观运动也将导致物质的传递,这种现象称为对流传质。
对流传质与对流传热类似,且通常是指流体与某一界面之间的传质。
物理吸收的程度,取决于气一液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行。
由于物理吸收过程的推动力很小,吸收速率较低,因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。
因为物理吸收速率较低,所以在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。
3)化学吸收法的基本原理
若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,则称为化学吸收,例如应用碱液吸收So2。
应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应,而将其从烟气中分离出来的过程,也属于化学吸收,例如炉内喷钙(CaO)烟气脱硫也是化学吸收。
在化学吸收过程中,被吸收气体与液体相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压,增加了吸收过程的推动力,既提高了吸收效率,又降低了被吸收气体的气相分压。
因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多。
物理吸收和化学吸收都受气相扩散速度(或气膜阻力)和液相扩散速度(或液膜阻力)的影响,工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。
在烟气脱硫中,瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SOz的烟气,如单独应用物理吸收,因其净化效率很低,难以达到S(λ的排放标准。
因此,烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。
用化学吸收法进行烟气脱硫,技术上比较成熟,操作经验比较丰富,实用性强,已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。
化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。
在物理吸收过程中,被吸收的气体在液相中进行溶解,当气液达到相平衡时,被吸收气体的平衡浓度,是物理吸收过程的极限。
被吸收气体中的活性组分进行化学反应,当化学反应达到平衡时,被吸收气体的消耗量,是化学吸收过程的极限。
这里用CaCO3溶液吸收SO?加以说明。
SO2(气体)
SO2(液体)+CaCO3+H2O->CaS03∙H2O+CO2
化学吸收过程中,被吸收气体的气液平衡关系,即应服从相平衡关系,又应服从化学平衡关系。
(1)化学吸收过程的速率及过程阻力
化学吸收过程的速率,是由物理吸收的气液传质速度和化学反应速度决定的。
化学吸收过程的阻力,也是由物理吸收气液传质的阻力和化学反应阻力决定的。
在物理吸收的气液传质过程中,被吸收气体气液两相的吸收速率,主要取决于气相中被吸收组分的分压,和吸收达到平衡时液相中被吸收组分的平衡分压之差。
此外,也和传质系数有关,被吸收气体气液两相间的传质阻力,通常取决于通过气膜和液膜分子扩散的阻力。
烟气脱硫通常是在连续及瞬间内进行,发生的化学反应是极快反应、快反应和中等速度的反应,WNaOH.CaeO3、和Ca(OH)2等碱液吸收SO2。
为此,被吸收气体气液相间的传质阻力,远较该气体在液相中与碱液进行反应的阻力大得多。
对于极快不可逆反应,吸收过程的阻力,其过程为传质控制,化学反应的阻力可忽略不计。
例如,应用碱液或氨水吸收SOz时,化学吸收过程为气膜控制,过程的阻力为气膜传质阻力。
液相中发生的化学反应,是快反应和中等速度的反应时,化学吸收过程的阻力应同时考虑传质阻力和化学反应阻力。
(2)碱液浓度对传质速度的影响
应用碱液吸收酸性气体时,碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。
当碱液的浓度较低时,化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时,传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时,传质速度达到最大值,此时碱液的浓度称为临界浓度;当碱液浓度高于临界浓度时传质速度并不增大。
为此,在烟气脱硫的化学吸收过程中,当应用碱液吸收烟气中的S02时,适当提高碱液的浓度,可以提高对SOz的吸收效率。
但是,碱液的浓度不得高于临界浓度。
超过临界浓度之后,进一步提高碱液的浓度,脱硫效率并不能提高。
可以得出,在烟气脱硫中,吸收S02的碱液浓度,并非愈高愈好。
碱液的最佳浓度为临界浓度,此时脱硫效率最高。
二、烟气脱硫化学反应
在湿法烟气脱硫中,SO2和吸收剂的主要化学反应如下:
(1)吸收反应
烟气与喷嘴喷出的循环浆液在脱硫塔内有效接触,循环浆液吸收大部分S02,反应如下:
SO2+H2O→H2SO3
H2SO3-H++HSO3-
(2)氧化反应
一部分HSOs一在脱硫塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HS(V在反应池中被氧化空气完全氧化,反应如下:
HSO3+1∕2O2-→HSOΓ
HSO1≠H++SOΓ
(3)中和反应
吸收剂浆液被引入脱硫塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的PH值。
中和后的浆液
在脱硫塔内再循环。
中和反应如下:
Ca2++C032+2H++S0√+H2O→CaSO4∙2H2O+CO2f
2H++C032-→H20+C02t
(4)其他污染物
烟气中的其他污染物如So3、C1、F和尘都被循环浆液吸收和捕集。
SO3、HC1和HF
与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应:
S03+H20→2H++S0,Γ
CaCO3+2HCk=>CaCk+C02t+H2O
CaCO3+2HF<==>CaF2+C021+H2O
在化学吸收烟气脱硫中,吸收剂的性能从根本上决定了S02吸收的效率,因而对吸收剂的性能有一定的要求:
1)吸收能力高要求对S(λ具有较高的吸收能力,以提高吸收速率,减少吸收剂的用量,减少设备体积和降低能耗。
2)选择性能好要求对SO?具有良好的选择性能,对其它组分不吸收或吸收能力很低,确保对SO?具有较高的吸收能力。
3)挥发性低,无毒,不易燃烧,化学稳定性好,凝固点低,不发泡,易再生,粘度小,比热小。
4)不腐蚀或腐蚀小,以减少设备投资及维护费用。
5)来源丰富,容易得到,价格便宜。
6)便于处理及操作,不易产生二次污染。
完全满足上述要求的吸收剂是很难选择到的。
只能根据实际情况,权衡多方面的因素有所侧重地加以选择。
石灰(CaO)、氢氧化钙[Ca(OHM、碳酸钙(CaCO3),是烟气脱硫较为理想的吸收剂,因而在国内外烟气脱硫中获得最广泛地应用。
工业上利用废碱液吸收燃煤工业锅炉烟气中的SO?,利用锅炉冲渣水和湿法除尘循环水在除尘的同时吸收SO?等,己有成功的范例。
从资源综合利用、以废治废、避免和减轻二次水污染角度出
发来选择吸收剂,具有更重要的意义。
第三节FGD工艺工程主要参数
一、烟气温度
FGD系统正常运行时,入口处原烟气温度应在规定范围之内,如果原烟气温度超过运行规定的最大值,脱硫塔内的设备因高温而损坏,而净烟气温度低于运行规定值,则净烟气的出口烟温达不到排放标准。
实际运行过程中,机组负荷变化较为频繁,入口出的原烟气温度也会随着波动,也一定程度的影响FGD系统的性能指标。
一方面,脱硫塔烟气温度越低,越有利于SOz气体溶于浆液,形成HSo-3;另一方面,脱硫化学平衡反应是放热反应,温度低有利于向生
成硫酸钙方向进行。
二、烟气含尘浓度
虽然脱硫前烟气经过除尘器,但烟气中粉尘浓度仍较高,脱硫塔入口烟尘浓度在IoOmg—300mg/m3之间。
经过脱硫塔洗涤之后,烟气中大部分粉尘都留在浆液中,飞灰在一定程度阻挡了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中钙离子的溶解速率,同时飞灰中不断溶解出的一些重金属,如Hg(汞)、Mg(镁)、Cd(镉)、Zn(锌)等离子会抑制钙离子和HSO-3的反应。
如果因除尘、除灰设备故障,引起浆液中的粉尘、重金属杂质过多,则会影响石灰石的溶解,导致浆液PH值降低,脱硫效率下降,影响石膏品质。
另外,粉尘会磨损喷淋管道和脱硫塔内衬。
实际运行中发现,由于烟气粉尘浓度过高,脱硫效率会大幅度降低,并且石膏中CaSO1∙2H20的含量降低,白度降低,影响石膏品质。
若出现这种情况,开启真空皮带脱水机或增大排放废水的流量,连续排除浆液中的杂质,或者外排部分浆液,脱硫效率可恢复正常。
三、烟气中SO2浓度
影响FGD系统的烟气化学特性主要是烟气中SOz浓度,一般认为,在其他条件不变的情况下,当烟气中S(λ的浓度增加时,有利于SO?通过浆液表面向浆液内部扩散,加快了反应速度,浆液吸收SO,增大,脱硫效率随之提高。
事实上,烟气中SO2浓度的增加对脱硫效率的影响在不同浓度范围内是不同的。
在Ca/S比一定的条件下,烟气中的SO,浓度较低时,根据化学反应动力学,其吸收速率较低,脱硫塔出口SO2浓度与入口SO2浓度相比降低幅度不大。
由于吸收过程是可逆的,个组分浓度受平衡浓度制约,当烟气中SO?浓度很低时,由于脱硫塔SO2浓度不会低于其平衡浓度,所以不可能获得很高的脱硫效率。
因此,工程上普遍认为,烟气中SO?浓度低则不易获得很高的脱硫效率,浓度高时容易获得较高的脱硫效率。
实际上,按某一入口S(λ浓度设计的FGD装置,当烟气中SO2浓度很高时,脱硫效率会有所下降的。
因此,在FGD装置和Ca/S一定的情况下,随着SO?浓度的增大,脱硫效率存在一个峰值,即在某一SO2浓度下脱硫效率达到最高。
这个峰值约在4500mg∕m3。
当烟气中SO2浓度低于这个值时,脱硫效率随SO?浓度增加而增加;超过此值,脱硫效率随SO?浓度增加而减小。
四、烟气中Oz浓度
在吸收剂与Sθ2反应过程中,氧参与其化学过程,使亚硫酸氢根氧化成硫酸根。
随着
烟气中氧含量的增加,脱硫效率有增大的趋势;当烟气中的氧含量增加到一定程度后,脱硫效率的增加减缓。
随着烟气中氧含量的增加,吸收浆液滴中氧含量增大,加快了SO2+H2O—HSO;—S(V的正向反应进程,有利于SO?的吸收,脱硫效率呈上升趋势。
但是,并非烟气中氧浓度越高越好。
因为烟气中的氧浓度很高则意味着系统漏风严重,进入脱硫塔的烟气量大幅度增加,烟气在塔内的停留时间减少,导致脱硫效率下降。
五、石灰石浆液的影响
石灰石特性对脱硫塔性能的影响较大,主要体现在石灰石的纯度和活性。
石灰石的活性可以用消溶速率来表示。
在石灰石颗粒粒度和消溶条件相同的条件下,消溶速率大则活性高。
石灰石消溶速率最主要与石灰石品种有关。
这是由于石灰石的形成过程和晶体结构不同造成的。
石灰石纯度对脱硫有很大的影响。
石灰石中Mg、A1等杂质对提高脱硫效率虽有有利的一面,但是更不利的是,当脱硫塔PH值降至5.1时,烟气中的氟离子与铝离子化合成氟铝复合体,形成包膜覆盖在石灰石颗粒表面。
镁离子的存在对包膜的形成有很强的促进作用。
这种包膜的包裹引起石灰石的活性降低,也就降低了石灰石的利用率。
另一方面,杂质碳酸镁、氧化铁、氧化铝均为酸易溶物,它们进入脱硫塔浆液体系后均能生成易溶的镁、铁、铝盐类。
由于浆液的循环,这些盐类将会富集起来,浆液中大量增加的非钙离子,将弱化碳酸钙在溶解体系中的溶解和电离。
所以,石灰石这些杂质含量较高,会影响脱硫效果。
此外,石灰石中的杂质氧化硅难以研磨,若含量高则会导致磨机系统功率消耗大,系统磨损严重。
石灰石中的杂质含量高,必然导致脱硫副产品石膏品质的下降。
由于石灰石纯度越高价格也越高,因此采用纯度高的石灰石做脱硫剂将使运行成本增加,但这可以通过出售高品质石膏以弥补,对于石灰石湿法烟气脱硫,石灰石纯度至少控制在90%以上。
石灰石颗粒粒度越小,质量比表面积就越大。
由于石灰石的消溶反应是固液两相反应,其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正比关系,因此石灰石颗粒性能好各种反应速率也高,脱硫效率和石灰石的利用率就高,同时石膏中的石灰石含量低,有利于提高石膏的品质。
但石灰石的粒度越小,破碎能耗越高。
通常要求石灰石颗粒通过325目筛(44um)的过筛率达到95%。
六、浆液PH值
典型湿法FGD系统中浆液对SO?的吸收程度受气液两相SO2浓度差的控制。
要使烟气中“毫克/升”级的SO?在较短的时间内和有限的脱硫设备内达到排放标准,必须提高的SO2溶解速度,这主要通过调整和控制浆液的PH来实现。
另外,浆液PH值不仅对。