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石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介

石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介

作者:欢乐炸金花    来源:网络整理    发布时间:2021-10-17 00:59    浏览量:

石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介(上)

1 概述  石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺是今朝海表里应用最普及和最成熟的脱硫工艺,市场占据量达脱硫装机总容量的90%以上。该工艺以石灰石(石灰)作为接收剂,在接收塔内对烟气举办洗涤,去除烟气中的二氧化硫。回响产品亚硫酸钙通过逼迫氧化天生副产品石膏,净化后满意排放要求的烟气从烟囱排放。 
2 工艺道理
锅炉发生的烟气进入脱硫装置的接收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石(石灰)浆液逆流打仗,烟气中的酸性氧化物SO2以及HCl、HF等污染物被充实接收后得以净化;接收SO2 后的浆液回响天生CaSO3,通过塔内逼迫氧化、结晶天生CaSO4•2H2O,经脱水后获得含水率≤10%的石膏,最终实现含硫烟气的综合管理。

 

石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)简介


3回响道理
3.1 接收道理
接收液通过喷嘴雾化喷入接收塔,分手成微小的液滴并包围接收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流打仗,产生传质与接收回响,烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被接收。SO2接收产品的氧化和中和回响在接收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。
为了维持接收液恒定的pH值并镌汰石灰石耗量,石灰石被持续插手接收塔,同时接收塔内的接收剂浆液被搅拌机、氧化氛围和接收塔轮回泵不断地搅动,以加速石灰石在浆液中的均布和消融。
3.2 化学进程
逼迫氧化体系的化学进程描写如下:
(1)接收回响
烟气与喷嘴喷出的轮回浆液在接收塔内有用打仗,轮回浆液接收大部门SO2,回响如下:
SO2+H2O→H2SO3(消融)
H2SO3⇋H++HSO3-(电离)
接收回响的机理:
接收回响是传质和接收的的进程,欢乐炸金花网站,水接收SO2属于中等消融度的气体组份的接收,按照双膜理论,传质速度受气相传质阻力和液相传质阻力的节制,
接收速度=接收敦促力/接收系数(传质阻力为接收系数的倒数)
强化接收回响的法子:
a)进步SO2在气相中的分压力(浓度),进步气相传质动力。
b)回收逆传播质,增进接收区均匀传质动力。
c)增进气相与液相的流速,高的Re数改变了气膜和液膜的界面,从而引起凶猛的传质。
d)强化氧化,加速已消融SO2的电离和氧化,当亚硫酸被氧化往后,它的浓度就会低落,会促进了SO2的接收。
e)进步PH值,镌汰电离的逆向进程,增进液相接收敦促力。
f)在总的接收系数必然的环境下,增进气液打仗面积,延迟打仗时刻,如:增大液气比,减小液滴粒径,调解喷淋层间距等。
g)保持匀称的流场漫衍和喷淋密度,进步气液打仗的有用性。
(2)氧化回响
一部门HSO3-在接收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其余的HSO3-在回响池中被氧化氛围完全氧化,回响如下:
HSO3-+1/2O2→HSO4-
HSO4-⇋H++SO42-
氧化回响的机理:
氧化回响的机理根基同接收回响,差异的是氧化回响是液相持续,气相离散。水接收O2属于难消融度的气体组份的接收,按照双膜理论,传质速度受液膜传质阻力的节制。
强化氧化回响的法子:
a)低落PH值,增进氧气的消融度
b)增进氧化氛围的过量系数,增进氧浓度
c)改进氧气的漫衍匀称性,减吝啬泡均匀粒径,增进气液打仗面积。
(3)中和回响
接收剂浆液被引入接收塔内中和氢离子,使接收液保持必然的pH值。中和后的浆液在接收塔内再轮回。中和回响如下:
Ca2++CO32-+2H++SO42-+H2O→CaSO4·2H2O+CO2↑
2H++CO32-→H2O+CO2↑
中和回响的机理:
中和回响陪伴着石灰石的消融和中和回响及结晶,因为石灰石较为难溶,因此本环节的要害是,怎样增进石灰石的消融度,回响天生的石膏怎样尽快结晶,以低落石膏过饱和度。中和回响自己并不坚苦。
强化中和回响的法子:
a)进步石灰石的活性,选用纯度高的石灰石,镌汰杂质。
b)细化石灰石粒径,进步消融速度。
c)低落PH值,增进石灰石消融度,进步石灰石的操作率。
d)增进石灰石在浆池中的逗留时刻。
e)增进石膏浆液的固体浓度,增进结晶附着面,节制石膏的相对饱和度。
f)进步氧气在浆液中的消融度,架空消融在液相中的CO2,强化中和回响。
(4)其他副回响
烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F和尘都被轮回浆液接收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石按以下回响式产生回响:
SO3+H2O→2H++SO42-
CaCO3 +2 HCl<==>CaCl2 +CO2 +H2O
CaCO3 +2 HF <==>CaF2 +CO2 +H2O
副回响对脱硫回响的影响及留意事项:
脱硫回响是一个较量伟大的回响进程,个中一些副回响,有些有利于回响的历程,有些会阻碍回响的产生,下列回响该当在计划中予以重视:
a)Mg的回响
浆池中的Mg元素,首要来自于石灰石中的杂质,当石灰石中可溶性Mg含量较高时(以MgCO3情势存在),因为MgCO3活性高于CaCO3会优先参加回响,对回响的举办是有利的,
但过多时,会导致浆液中天生大量的可溶性的MgSO3,它过多的存在,使的溶液里SO32-浓度增进,导致SO2接收化学回响敦促力的减小,而导致SO2接收的恶化。
另一方面,接收塔浆液中Mg+浓度增进,会导致浆液中的MgSO4(L)的含量增进,既浆液中的SO42-增进,会对导致接收塔中的悬浮液的氧化坚苦,从而必要大幅度增进氧化氛围量,氧化回响道理如下:
HSO3-+1/2O2→HSO4-     (1)
HSO4-⇋H++SO42-        (2)
由于(2)式的回响为可逆回响,从化学回响动力学的角度来看,假如SO42-的浓度太高的话,倒霉于回响向右举办。
因此喷淋塔一样平常会节制Mg+离子的浓度,当高于5000ppm时,必要通过倾轧更多的废水,此时节制准则不再是CL-小于20000ppm
b)AL的回响
AL首要来历于烟气中的飞灰,可消融的AL在F离子浓度到达必然前提下,会形成氟化铝络合物(胶状絮凝物),包裹在石灰石颗粒外貌,形成石灰石消融闭塞,严峻时会导致回响严峻恶化的重大事情。
c)Cl的回响
在一个关闭体系或靠近关闭体系的状态下,FGD工艺的运行会把接收液从烟气中接收消融的氯化物增进到很是高的浓度。这些消融的氯化物会发生高浓度的消融钙,首要是氯化钙,假如高浓度的消融的钙离子存在FGD体系中,就会使消融的石灰石镌汰,这是因为”配合离子浸染”而造成的,在”配合离子浸染”下,来自氯化钙的消融钙就会故障石灰石中碳酸钙的消融。节制CL离子的浓度在12000-20000ppm是担保回响正常举办的重要身分。


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