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文档简介
1、烟气脱硫工艺简介烟气脱硫按吸收剂种类的不同,可分为钙基、镁基、氨基脱硫等大类脱硫工艺;按脱硫剂的形态有干法、半干法和湿法;按反应产物的处理方法分为抛弃法和回收法;按脱硫剂是否可再生分为再生法和不可再生法;按气体净化原理分为吸收法、吸附法和催化转化法等。列举几个典型技术如下: 1 湿法烟气脱硫工艺 (1)石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术; (2)NADS-氨肥法技术; (3) 海水脱硫技术; (4)双碱法烟气脱硫技术; 2 半干法烟气脱硫工艺 (1)LIFAC 烟气脱硫工艺(炉内喷石灰石与烟道增湿的组合技术); (2)喷雾干燥法烟气脱硫技术; 3 干法烟气脱硫工艺 (1)WULFF 回流式循环流化床
2、; (2)ABB(ALSTOM)的 NID 技术(喷雾干燥法烟气脱硫技术的改进) 典型石灰石石膏湿法脱硫技术分析1、石灰石一石膏湿法脱硫系统简介石灰石一石膏湿法脱硫技术是当今世界最成熟、对高硫煤脱硫效率可达90%以上;对低硫煤脱硫效率可达95%以上,使用最为广泛的烟气脱硫技术其典型工艺流程图如下:除尘后的锅炉烟气经增压风机增压,通过气一气热交换器交换热量降温后从底部进入脱硫塔(有的脱硫系统无气一气热交换器),与石灰石浆液发生反应,除去烟气中的S02。净化后的烟气经除雾器除去烟气中携带的液滴,通过气一气热交换器升温后从烟囱排出。反应生成物CaCO3进入脱硫塔底部的浆液池,被通过增氧风机鼓入的空气
3、强制氧化生成CaSO4,继而生成石膏。为了使生成的石膏不断排出,新鲜的石灰石/石灰浆液需连续补充,才能得到纯度较高的石膏。石灰石一石膏湿法脱硫技术的主要工艺参数有:吸收塔浆液pH、液气比脱硫塔进口烟气温度、石灰石粒度、浆液池中石膏的过饱和度、入口S02浓度。脱硫塔进口烟气温度控制在150左右为宜;脱硫剂颗粒的粒径在200一300目;浆液池中的过饱和度控制在1.05一1.50;液气比与煤的含硫量关系较大并对脱硫效率有很大影响,一般控制在8一25L/m3;脱硫塔内烟气流速一般在3m/s左右,接触反应时间25s;塔底浆液池的pH控制在56为宜。2、石灰石一石膏湿法脱硫技术工艺原理石灰石一石膏烟气脱硫
4、过程属于化工通用的单元操作过程,此过程的理论基础即为“双膜理论”模型,包括流体输运、热量传递和质量传递。其中质量传递主要有S02气体扩散、吸收、吸附和亚硫酸根离子被催化氧化为硫酸根离子等过程。因此各操作过程原理对脱硫性能都会产生显著的影响,湿法脱硫吸收传质过程如图所示。吸收质从气相主体气膜表面相界面液膜表面液相主体根据双膜理论,二氧化硫的吸收主要经历以下3个过程:(1)二氧化硫从气相透过气膜向气液界面传递、扩散;(2)二氧化硫在液膜表面溶解;(3)二氧化硫从气液界面透过液膜向液相传递并随即与石灰石浆液发生化学反应;二氧化硫的吸收过程包括以下6个步骤(1)二氧化硫从气相主体穿过气液界面的扩散与溶
5、解SO2(g)SO2(aq)(2)二氧化硫溶解后的水合过程SO2(g)+H2O H2SO3(3)水合二氧化硫的电离H2SO3H+HSO3-HSO3- H+SO32-(4)碳酸钙在液相主体中的溶解和电离CaCO3(s) CaCO3(aq)CaCO3(aq) Ca2+CO32-(aq)(5)亚硫酸盐的形成Ca2+SO32-+1/2H2OCaSO3。1/2H2O(s)(6)在与氧气接触的条件下亚硫酸钙发生氧化反应Ca2+SO42-+2H2OCaSO4。2H2O(s)石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺的反应机理为:吸收:SO2(g)SO2(l)+H2OH+HSO3-H+SO32-溶解:CaCO3(s)+H+
6、Ca2+HCO3-中和:HCO3-+H+CO2+H2O氧化:HSO3-+1/2O2SO32-+H+SO32-+1/202S042-结晶:Ca2+SO32-+1/2H2OCaSO3。1/2H2O(s)Ca2+SO42-+2H2OCaSO4。2H2O(s)总反应方程式是: CaCO3 + 2H2O + SO2 + O2 CaSO4·2H2O +CO2 此技术的优点为;技术成熟,是世界上最成熟的脱硫技术之一,己广泛应用于世界各地;钙硫摩尔比较低,一般在1.051.10;脱硫效率高,一般可达95%以上;脱硫剂利用率高,一般大于90%;烟气处理量大,特别适合大机组;煤种适应性强,低、中、高硫煤
7、均可,对高硫煤优势突出;脱硫产物石膏可作为建筑等材料。此技术的缺点为:投资费用高,脱硫装置占电厂总投资的10%13%;运行费用较高;占地面积大;电耗比较高,一般占总发电量的1.5%2.0%;脱硫塔内构件易发生腐蚀;塔底部的持液槽易结垢、堵塞及腐蚀;耗水量相对较大;排出废水需要处理;对石灰石/石灰颗粒的粒径要求比较严格;净化后的烟气会对尾部烟道及烟囱产生腐蚀;脱硫成本相对较高;系统管理操作复杂。石灰石石膏湿法脱硫系统运行中的几个重要参数(1) 吸收塔浆液的pH值从二氧化硫的吸收来讲,高的pH值有利于二氧化硫的吸收,pH=6时二氧化硫吸收效果最佳,但此时亚硫酸钙的氧化和石灰石的溶解受到严重抑制,产
8、品中出现大量难以脱水的亚硫酸钙、石灰石颗粒、石灰石的利用率下降,运行成本提高,石膏综合利用难以实现,并且易发生结垢,堵塞现象。而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化,石灰石溶解度增加,按一定比例鼓入空气,亚硫酸钙几乎可以全部得到就地氧化,石灰石的利用率也有提高,原料成本降低,石膏的品质得到保证。但低的pH值使二氧化硫的吸收受到抑制,脱硫效率大大降低,当pH=4时,二氧化硫的吸收几乎无法进行,且吸收液呈酸性,对设备也有腐蚀,一般PH在5.4一5.5为合适。(2)液气比(L/G)液气比也是设计中的一个重要参数,它在数字上就是石灰石石膏法脱硫系统操作线的斜率。它决定了石灰石的耗量,由于石灰石石膏法中二氧化
9、硫的吸收过程是气膜控制过程,相应的,液气比的增大代表了气液接触的机率增加,脱硫率相应增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡,液气比超过一定值后,脱硫率将不在增加。此时,由于液气比的提高而带来的问题却显得突出,出口烟气的雾沫夹带增加,给后续设备和烟道带来站污和腐蚀;循环液量的增大带来的系统设计功率及运行电耗的增加,运行成本提高较快,所以在保证一定的脱硫率的前提下,可以尽量采用较小的液气比。(3)烟速及烟气与脱硫剂接触时间随着烟速的增加,脱硫效率升高。原因可归结为虽然烟速的增加导致烟气与液滴的接触时间减少,但气液相对速度的增大可以促进传质,同时烟气速度的增大也同时增大的塔内的持液量,促进了二氧化硫
10、的吸收。随着烟速的提高,塔内的涡旋逐渐消失,即烟气对冲进口对面塔壁现象没有了,塔中间的烟气流动变得较均匀。在相同的液气比的条件下,喷淋量随之加大,浆液的喷淋对烟气流场具有整流作用;而且随着烟气速度的提高,塔内的持液量及液滴在塔内的停留时间随之增大,从而在整体上增强了气液两相之间的传质。烟气自气气加热器进入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应,接触时间越长,反应进行得越完全。因此长期投运对应高位喷淋盘的循环泵,有利于烟气和脱硫剂充分反应,相应的脱硫率也高。(4)石灰石粒度及纯度参与反应的石灰石颗粒越细,其表面积越大,反应越充分,吸收速率越快,石灰石的利用率越高。一般要求为:
11、90%通过325目筛或250目筛,石灰石纯度一般要求为大于90%。(5)CI含量氯离子含量虽然很小,但对脱硫系统有着重大的影响。首先,氯离子能抑制吸收塔内的化学反应,改变pH值,降低SO2去除率;消耗石灰石等吸收剂;氯化物又抑制吸收剂的溶解;由于抑制了石灰石的溶解,使石膏中的石灰石含量增加,而工业要求较高品质的石膏中石灰石含量不超过2%。其次CI含量增加引起石膏脱水困难,使其含水量大于10%。CI含量增加严重降低石膏品质,因为工业上对石膏中的CI含量有严格的要求,CI超标使石膏板不能成型,综合利用困难。氯化物的增加,使吸收液中不参加反应的惰性物质增加,浆液的利用率下降,要达到预想的脱硫率,就得
12、增加溶液和溶质,这就使得循环系统电耗增加。(6)烟尘含量原烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了S02;与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制Ca2+与HSO3一的反应。烟气中粉尘含量持续超过设计允许量,将使脱硫率大为下降,喷头堵塞。(7)氧化风量及其利用率的影响氧化空气提供将S02氧化成硫酸盐所必须的氧气。氧化风量必须能够满足系统要求,分布均匀并达到一定的利用率。否则石膏浆液中亚硫酸盐会超标,无法形成合格的石膏晶体。(8)入口烟气S02浓度一般认为当烟气中S02浓度增加时,有利于S02通过液浆表面向液滴内部扩散,加速反应速度,脱硫效率随之提高。实际中,
13、烟气中S02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。在钙硫摩尔比一定的条件下,当烟气中S02浓度很低时,由于吸收塔出口S02浓度不会低于平衡浓度,因此不可能获得很高的脱硫效率。当烟中S02浓度适当增加,有利于通过浆液表明向内部扩散,加快反应速率,提高脱硫效率;但随着S02浓度进一步增加,受浆液吸收能力的限制,脱硫效率将会下降。由于当入口二氧化硫浓度增大时,二氧化硫分压也随之增大,因此浆液液滴中亚硫酸氢根浓度增大,阻碍了二氧化硫的吸收。(9)喷嘴数量对脱硫效率的影响保持一定的进口烟速及进口二氧化硫浓度不变的情况下,喷嘴越多脱硫效率越好。(10)二水硫酸钙结晶的影响根据晶体生长动力学理
14、论,诱导期是结晶过程的诱发和起始阶段。根据形成的时间顺序,可把诱导期划分为三步骤:(1)已饱和溶液中拟稳态晶胚的产生;(2)壁面上稳定晶核的形成;(3)晶核的生长。上述步骤是一个连续的过程,其中任何一个环节受到阻滞都会引起结晶过程的延缓。1)塔内结晶的形成当溶液中离子(Ca2+、C032一、S042+等)浓度高于溶解平衡时的浓度后,形成的晶核就可能继续生长并从溶液中析出,物理过程如图:首先是由于溶液中阴、阳离子之间的电荷相互作用,形成离子对。在一定的饱和度下,大量的离子对构成较大的分子,并彼此聚集,在较高的过饱和度下,离子对浓度增加形成固体晶格,并聚集形成较大的粒子。这种聚集过程与溶液处于动力
15、学平衡。当聚集体长到某临界尺寸(由溶液过饱和度决定),开始出现固体粒子成核,这些较大的成核粒子不易再溶解。在溶液主体中粒子的成核属均相成核。而在某表面上则属非均相成核;图(d)当相对饱和度达到一定值时,就会形成晶核,当饱和度达到更高值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,同时也会在其它各种物体表面上生长。2)结晶的控制由于石灰工艺脱硫系统是利用溶解的亚硫酸盐作为液相碱性物质来中和二氧化硫,大多数石灰一石灰石脱硫工艺系统可以根据氧化比不同,可分为3大类:“抑制氧化”模式、“自然氧化”和“强制氧化”模式“强制氧化”模式是通过向反应池内浆液中加入空气来实现的,加入空气中所含的氧促使浆液
16、池内的亚硫酸根和亚硫酸氢根向硫酸根转变,氧化的程度依赖于反应池的深度和加入的空气量。典型的完全氧化设计反应产物首先是石膏,石膏沉淀的特性是优先在种子晶体上沉淀,而种子晶体主要集中在浆液中,所以脱硫系统也不容易产生结垢现象。几乎所有生产商业品质的石膏的脱硫系统都采用完全氧化反应。“抑制氧化”模式是通过加入单晶硫或硫代硫酸盐来保证很低的氧化率(<15%),硫酸钙与亚硫酸钙发生共沉淀,此时对石膏来说操作是在非饱和状态下进行,结垢现象便不会发生。“自然氧化”模式下,亚硫酸盐向硫酸盐的氧化率受从烟气中的二氧化硫和氧气的量的影响。当煤的含硫量很高或烟气中氧的含量很低时,氧化率一般而言较低。相反如果煤
17、的含硫量很低,液浆pH值控制在5.05.5之间,不用加入空气就可以使得亚硫酸盐得到完全氧化。当氧化比在15%30%之间时,石膏结垢的现象最为严重。这是由于在这个氧化比范围内,浆液中的亚硫酸钙相对于硫酸钙已趋于饱和,所以部分硫酸钙必须直接沉淀。但是由于亚硫酸盐到硫酸盐的氧化过程是不完全的,反应物中的石膏含量很小,没有足够的种子晶体面积,阻碍了结晶过程,最终导致石膏晶体尺寸较小。二水硫酸钙结晶的影响因素1温度对二水硫酸钙结晶的影响1.1温度对晶体成核诱导时间的影响随着结晶器中钙离子和硫酸根离子的逐渐增加,当达到过饱和浓度后聚集形成团簇,随后长大成晶体。不同温度下溶液电导率的变化总体是下降的,同时存
18、在一个电导率突然升高的转折点。电导率突然升高是由于随着饱和度的增大,溶液中阴、阳离子之间的相互作用而形成的离子对出现聚集,并且离子对运动加剧,当溶液进入过饱和状态后,电中性的临界晶核形成阻碍了离子对的运动,并且使单位体积的电荷数减少,电导率出现降低。因此可通过测量溶液中电导率的变化情况,来准确地判断晶核形成的时间点。测量溶液电导率随时间的变化规律时,记录溶液开始接触反应的时刻为零时刻,从零时刻到检测到溶液电导率出现升高之后降低的拐点所需时间为诱导期,可以看出整个实验过程分为三个阶段:形成饱和溶液:电导率随溶液体积的增大和晶核的形成缓慢下降;诱导期:出现临界晶核,表现为系统宏观特性发生变化,溶液
19、中的电导率出现了突然升高的拐点;晶体生长期:随后形成的二水硫酸钙晶体开始从过饱和溶液中析出长大,电导率缓慢下降;在25一55温度范围内,随着温度的升高,出现二水硫酸钙临界晶核的时间缩短,晶体的形成时间提前。1.2温度对晶体形态的影响当温度升高时,二水硫酸钙晶体生长速度加快,在较高的温度下生长的晶体,由于结晶质点排斥外来杂质能力的增强,其长出的晶体质量一般要比在较低温度下生长的好些。1.3温度对晶体粒径分布的影响表明了在25一55范围内,随着温度的升高,100um大小的颗粒就越多。而且从数据结果中也可看出在粒径随着温度的升高逐渐变大,呈上升趋势,同时随时温度的升高,晶体的粒度分布范围变窄,表明晶
20、体脱水性能提高。2 Mg2+和Fe3+对二水硫酸钙晶体结晶的影响2.1 Mg2+和Fe3+对晶体成核诱导时间的影响在相同的摩尔浓度下,三价铁离子的抑制能力要大于二价镁离子,随铁镁离子浓度的增大,铁镁对二水硫酸钙晶体的诱导时间影响也随之增大。2.2 Mg2+和Fe3+对晶体表面能和结晶速率的影响Mg2+、Fe3+的混合离子对二水硫酸钙晶体表面能和成核速率的影响位于Mg2+、Fe3+单独作用的效果之间。这是混合离子存在条件下,Mg2+附着在二水硫酸钙晶体活性表面而阻碍了Fe3+的效果。同时在Mg2+、Fe3+存在条件下,成核速率较没有Mg2+、Fe3+的结晶速率要大,因此晶核不易长大。此外,如果单
21、位体积内晶核数目越多则晶体尺寸越小,随之晶体的脱水性能降低。2.3 Mg2+和Fe3+对晶体粒径分布影响在没有铁、镁离子的作用下,二水硫酸钙晶体粒度分布范围较窄。铁、镁离子的加入改变了晶体粒径分布,使晶体的粒度分布范围变宽,这样降低了二水硫酸钙晶体的脱水性能。而且可以看出在相同的摩尔浓度下,三价铁离子对晶体粒径分布的影响要大于二价镁离子。随着金属离子的加入,石膏晶体的比表面积增大,体均粒径变小,而细小颗粒会堵塞滤饼,因此降低了二水硫酸钙晶体的脱水效率。2.4 Mg2+和Fe3+对晶体结构的影响任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构,在一定波长的X一射线照射下,每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样
22、。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的,因此X射线衍射(XRD)图谱中某物质特征峰的情况可以反映该物质含量的多少及其结晶状况的好坏、结晶度的强弱。同时,由于晶体存在多个结晶面,所以主要的特征峰也代表了相应的结晶面,其强弱反映了相对应的结晶面结晶程度的好坏。为了研究铁镁离子对石膏晶体结构的影响,在有无金属离子情况下对晶体进行了XRD分析。看金属离子对二水硫酸钙晶体的结晶面影响。可以看出铁镁离子并没有进入到晶体网格内,而是以非晶相存在,因此抑制了二水硫酸钙在特定方向的生长。Fe3+的抑制效率要大于Mg2+的抑制效率。对特定方向的生长起到了毒化'抑制作用,并且对晶体的各个结晶面的抑制程
23、度并不一致。二水硫酸钙晶体的长轴生长受到强烈抑制,使短轴与长轴的相对生长速度逐渐加大,因此导致晶体由典型斜方体变成了针状,降低了二水硫酸钙的脱水效率。2.5 Mg2+和Fe3+对晶体形貌的影响二水硫酸钙晶体有多种形态(晶体尺寸和晶体形状),晶体形态是影响其脱水性能的重要因素。其中柱状体晶形态由于具有优秀的脱水性能成为湿法脱硫工艺中的理想晶型。金属杂质(Mg2+和Fe3+)的存在影响了二水硫酸钙晶体形态,降低了二水硫酸钙的脱水性能,使二水硫酸钙晶体由柱状的斜方体晶形转向为难以脱水的针形。通过以上研究,二水硫酸钙晶体形态的变化可以归因于铁镁离子的存在阻止了二水硫酸钙晶体在某些晶格面的增长。此外Fe
24、3+的影响效果大于Mg2+的影响效果可归结为电荷数的原因。此外当混合离子加入时,由于Mg2+附着在二水硫酸钙晶体的表面,从而降低了Fe3+对晶体形状的影响,这也进一步验证了二水硫酸钙晶体生长是表面控制过程。石灰石活性影响因素1、石灰石理化性质对活性的影响 石灰石形成的地质年代越晚,存在的微晶结构越多,因此结构越疏松,能提供更多的反应面积,故活性越高。有研究还进一步发现石灰石有效比表面积越大,活性越大。因此选择脱硫剂时优先考虑形成地质年代较晚的石灰石。纯CaCO3在没有酸加入的情况下,常温溶解度为 0.0012g/mL,100时为0.002g/mL,属于极难溶物质,在湿法脱硫反应过程中,石灰石中
25、对吸收SO2起主要作用的成分是CaCO3,因此石灰石中CaCO3的含量越高,在吸收反应进行的过程中,其活性越大。一些研究者考察了石灰石纯度对其溶解活性的影响。其中镁是石灰石中主要的杂质,镁在石灰石中有MgC03和CaMg(CO3)2两种存在形式,其对溶解的影响与这两种存在形式有关,若镁在石灰石中是以前一种形式存在,则促进石灰石的溶解,若镁在石灰石中以后一种形式存在,则会抑制石灰石的溶解。石灰石中的其他微量杂质,如Fe2O3,Al2O3,SiO2等也会抑制石灰石的溶解。可见石灰石纯度较低(CaC03含量<85wt)不利于石灰石的充分溶解以及吸收反应的有效进行。因此运行中应该尽可能选择CaC
26、O3的含量高,杂质较少的吸收剂。随着石灰石粒径的增大,溶解速率逐渐降低,这是因为对于一定质量的石灰石来说,其粒径越小,比表面积越大,与浆液接触的总反应面积越大,石灰石溶解反应得越快。因而粒径是对石灰石溶解活性有重要影响的因素。粒径对其溶解速率的影响程度远远超过石灰石种类和成分的影响。石灰石的溶解速率与石灰石的表观孔隙率也有关系,试验表明石灰石颗粒的反应面积随其表观孔隙率增大,石灰石有效比表面积越大,活性越大,孔隙率越大能提供更多的有效反应面积。2、石灰石溶解环境的理化性质对活性的影响(1) pH值石灰石溶解环境的pH值高低,是影响石灰石溶解活性的一个重要参数。pH值每降低0.5,石灰石的溶解率
27、增加8%左右。pH值对石灰石溶解的影响主要是基于H+传质控制,当石灰石的溶解受H+从液相主体与石灰石颗粒表面之间的传质所控制时,二者之间H+的浓度差就成为传质的推动力。将石灰石颗粒表面得H+的浓度忽略为零,这样石灰石溶解环境中H十浓度越高,石灰石溶解的传质推动力越大,而高浓度的H十对应着较低的环境pH值。因此低pH值有利于石灰石的溶解。但是由于高pH有利于提高脱硫效率,同时低pH值也不利于浆液pH缓冲环境的形成,从而不便于系统pH值的控制。因此在吸收塔脱硫过程中,应该将pH控制在5.0一5.5这样一个适中的范围。(2)温度温度升高时,由于分子运动加剧,化学反应速率越快。因此石灰石溶解环境温度升
28、高时石灰石的溶解活性也相应提高。从气液传质的角度,温度升高促进了传质效率,从而提高了石灰石的溶解。温度越高越有利于石灰石的消溶。(3)添加剂在pH为5.0的条件下,向石灰石浆液中添加3mmol/L的乙酸,使石灰石的溶解速率提高1/7。而且在较高的pH值下,这种促进石灰石溶解速率的作用明显加强。这可能是某些有机酸类添加剂由于电离出H+并且从液相主体向石灰石颗粒表面扩散反应,降低了液相传质阻力,从而促进了石灰石的溶解。阻垢缓蚀剂降低石灰石的溶解活性。原因可能是微量的阻垢缓蚀剂提供一定的酸度,降低了悬浊液的pH值,增强了H+传质驱动力,从而促进石灰石的溶解。当阻垢缓蚀剂浓度超过一定浓度后,悬浊液中P
29、O42一会与石灰石溶解出的Ca2+、Mg2+反应,形成难溶产物对覆盖在石灰石表面,从而降低石灰石的溶解活性。(4)SO32-/HSO3-的存在对石灰石溶解率影响吸收塔内石灰石浆液所处化学环境复杂,含有多种离子,这些离子对于石灰石活性也有重要影响。研究发现,SO32-/HSO3-的存在可提高石灰石溶解率,但当SO32-浓度超过一定值时,又会降低溶解率。H+传质/表面反应共同控制模型认为,当溶液中含有SO32-时,石灰石溶解受 H+从液相主体向石灰石颗粒表面的传质和表面反应共同控制,SO32-/HSO3-的存在可以补充颗粒表面溶解反应所消耗的 H+,从而促进了石灰石的溶解,但是当SO32-超过一定
30、值时,CaSO3在石灰石表面的溶解抑制了CaCO3的溶解,导致石灰石溶解度下降。另外,SO32-浓度过大时会抑制SO2的气相扩散,影响脱硫效率。因此必须确定合适的操作参数,加强氧化,防止因SO32-浓度过大而影响石灰石活性。 (5)阴离子石灰石浆液中Cl一浓度较高时,会降低石灰石的溶解活性,而且随着Cl一浓度的升高,溶解速率降低。当溶液中含有Cl一时,将增大溶液的离子强度,抑制H十的扩散,从而降低石灰石溶解速率。根据Lewis等提出的膜理论,随溶液中离子强度增大,降低了石灰石表面与液相主体中H+浓度差,降低了液膜传质驱动力,从而对石灰石的溶解产生一定的抑制作用。同时由于浆液吸收S02的速率与水
31、的吸收速率相当,均为气膜和液膜共同控制,由于Cl一比HS03一/S032一具有更大扩散系数,液膜中的Cl一会排斥HS03一/S032一,影响S02进入液膜参与吸收反应而当溶液中S042一增大时,则促进石灰石的溶解。因为含有S042一时,由于HSO4的生成,为H+从液相主体向石灰石颗粒表面的扩散提供了新的通道,从而促进了石灰石的溶解。S032一会以尖端和不规则球状物的形态堵塞在石灰石颗粒的表面,抑制碳酸钙内部的进一步溶解。(6)阳离子添加剂均能有效地促进石灰石的溶解,增大溶解过程中的传质推动力。吸收塔循环浆液和石膏浆液化学监测1、浆液pH值(1)pH对S02吸收的影响吸收塔浆液吸收S02起主要作
32、用的是化学吸收,系统pH值越高,溶液酸碱梯度越大,吸收速率越快。但是高pH值会使CaCO3的溶解受阻,又使过程速率变慢。通过化学反应动力学的计算发现,若pH<4.0,S02几乎不被浆液吸收。(2) pH对CaCO3溶解的影响(3) 亚硫酸根浓度浆液中的亚硫酸浓度在一定程度上反映了吸收过程中的氧化效果,浆液中的亚硫酸根超过一定值时,会造成石灰石屏蔽现象,这主要是由于亚硫酸盐的不充分氧化引起的,2、浆液中氯离子浓度的影响氯离子浓度对湿法烟气脱硫工艺3个方面的影响,氯离子对不锈钢造成腐蚀;氯离子影响吸收塔内反应;最后氯化物影响石膏的品质。氧化速率的影响因素初始亚硫酸根浓度、空气流量、温度、pH值、金属离子。烟气车间各样品检测情况XRF(Na以后的元素定性分析)检测香驰石灰石粉 京博石灰石粉京博石灰石粉香驰石膏盛和石膏O44.815O50.008O49.206Na0.036F0.197F0.226Mg0.494Na0.079Na0.107Al0.523Mg0.34Mg0.212Si1.712Al0.513Al0.591P0.005Si0.937Si0.877S0.019P0.005P0.004Cl0.03S16.137S15.845K0.234Cl0.552Cl0.117Ca41.268K0.074K0.079Ti0.028Ca22.219Ca22.511Mn0.019Ti0.02
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