烟气脱硫环保相关

[2019-07-18]

一、烟气脱硫脱销增效剂应用背景
在众多的烟气脱硫应用技术中,湿法烟气脱硫一直占据着主导地位,目前在世界上已建成
的脱硫装置中,湿法脱硫装置约占 80%,尽管湿法脱硫技术的工艺成熟,脱硫效率高,但
是它也存在着一些应用过程中的问题:初期投资较大,运行费用较高,通常情况下会出现设备容易结垢、堵塞等不足问题。虽然说国家也在大力倡导最新的脱硫技术应用,但是始终是难见其优势,效果也是不甚理想,面临这巨大的环境压力,湿法烟气脱硫技术,还是我们的首选。
湿法烟气脱硫装置中,由于石灰石和熟石灰的溶解度较低,必然会影响脱硫传质效率,这就使得脱硫系统设计时液气比普遍较高,实际运行时的 Ca/S 确实是普遍较高,这导致系统投资增大、运行能耗较高,也降低了石灰石和生石灰的利用率,增加了脱硫成本。而另一方面,系统的不稳定也是一大难题,一旦脱硫浆液供浆系统故障,脱硫系统进入低pH 段后脱硫率下降较快,严重影响了环保达标排放。
在湿法烟气脱硫运行中,通过加入一定量我们生产的脱硫增效剂产品,可以明显改善脱硫运行中的化学反应与传质过程,能促进 CaCO3和Ca(OH)2 的溶解,缓冲浆液的pH值下降,促进SO2的溶解,加速SO2的化学吸收。可以显著降低水蒸汽分压,减小蒸发速率,延长脱硫效率。即可提高其脱硫效率,提高脱硫剂的利用率,进而降低运行费用,同时还能减缓钙的结垢、堵塞,从而提高系统的可靠性。
在不对原有脱硫设备进行改造升级的前提下,应用脱硫催化剂来提高设备的脱硫率,提高石灰石或氢氧化钙利用率,并减少其用量,节能增效,给企业带来良好的经济和社会效益。
二、烟气脱硫脱销增效剂工作原理
从化学理论讲,湿法烟气脱硫反应过程受两个pH值限制:(1)气液两相界面处是使二氧化硫溶解和吸收速率降低的低pH值;(2)固液两相界面处使CaCO3溶解和解离的高pH值。
在脱硫吸收反应过程中,石灰石或氢氧化钙与SO2的反应速度受控于其溶解速度,由于在水中的溶解度较小,克服或改善石灰石或熟石灰在水中的溶解问题,将会对整个脱硫工艺有较大的改善提高。由于石灰石在水中的溶解度较小,在吸收塔中大量的石灰石是以微小颗粒状存在的,经研究发现,在这些微球表面,存在着较大的气膜和液膜的双膜阻力,严重影响了液体中 SO2 的传输和吸收。
使用烟气脱硫增效剂后,可以调节并稳定PH值,达到强化气体传输和扩散的效果。由于SO2的溶解度和固体CaCO3的溶解都有限,脱硫增效剂的加入则提供了碱性基团,增强了液膜传质因子,不仅可以促进CaCO3的溶解和提高其解离速率,减少了液相阻力,同时也促进了二氧化硫的溶解,减少了气相阻力。脱硫增效剂的加入,也增强了各化合物的离解,亦有利于CaSO3的氧化生成,使石灰石浆液循环吸收SO2的反应重复发生,也就是说,脱硫增效剂的催化作用,十分明显。
在脱硫装置入口硫份超出设计值的状况下,原有的氧化系统无法满足实际工况氧化需要的时候,脱硫增效剂稳定、平衡、催化作用,可以显著提高氧化空气中氧气的利用效率,从而提高脱硫效率。
三、脱硫脱销增效剂的好处与作用
1、提高脱硫效率,无需进行设备扩容改造
提高二氧化硫气液间传输速率,强化对二氧化硫的吸收从而提高脱硫率。在气液界面处增
效剂能够结合SO2溶解产生的大量H+离子,使H+离子从液膜传递到液相主体,浆液pH也不会因SO2的溶解而下降过快,同时气相阻力减小,促进SO2吸收。
② 节能降耗(节省厂内用电)
一是、脱硫装置的入口处,当二氧化硫浓度在设计值范围内的前提下,是可停运部分吸收塔浆液循环泵,相对降低系统所需液气比,降低脱硫系统的用电量,减少脱硫运行费用和脱硫维护检修费用;二是、可以节省制浆系统球磨机能耗,有效提高粗颗粒石灰石(250目)的利用率,基本实现与(325 目)粒径石灰石相同的脱硫效率。
③ 减少石灰石或熟石灰总用量
提高脱硫剂的利用率,从而减少其用量,增效剂可以提高石灰石在液相中的溶解度,强化石灰石溶解。在固液界面处,增效剂能提供有利于CaCO3溶解的酸性环境,减小液相阻力,促进石灰石的溶解。
④ 提高燃煤调整和脱硫运行、备用的灵活性
由于SO2的溶解度和固体CaCO3的溶解都有限,脱硫增效剂的加入则提供了碱性基团,增强了液膜传质因子,不仅可以促进CaCO3 的溶解和提高其解离速率,减少了液相阻力,浆液pH也不会因SO2的溶解而下降过快,使用脱硫增效剂时,脱硫系统可在较低pH值下运行,增加主机燃煤调整和脱硫系统运行灵活性和稳定性。
⑤ 增加石灰石的分散性,减少设备的结垢
增效剂中的活性成份可以提高石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,减少设备的结垢与堵塞。
⑥ 提高氧化效率,减少亚硫酸根含量,提高真空皮带机脱水效率
增效剂可降低石灰石浆液表面张力,使临界晶核半径减小,强化HSO3-的氧化,使CaSO4和CaSO3易析出石膏,CaSO4等处于非饱和状态,阻碍了化学硬垢的生成,确保设备长期稳定运行。
⑦ 在浆液循环泵故障时,保证脱硫效率
由于浆液循环泵运行中磨损严重,发生故障的可能性极高。当一台浆液循环泵发生故障且没有备用泵时,很难维持脱硫效率。此时加入脱硫增效剂,有效维持原有脱硫效率,维持系统的正常运行。

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