第一讲烟气脱硫原理及影响因素

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第一讲烟气脱硫原理及影响因素
1、脱硫剂的选择
脱硫剂的选择遵循下列原则:
⑴吸收能力高;
⑵选择性好;
⑶挥发性低,无毒,不易燃烧,不发泡,粘度小,比热容小;
⑷无腐蚀或腐蚀性小;
⑸来源丰富,容易得到,价格便宜;
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⑹便于处理及操作时不易产生二次污染。
应用最广泛的有石灰(CaO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、碳酸钙(CaCO3)。
烟气脱硫常用吸收剂的性能
2、石灰石/石膏法化学反应过程
⑴主反应
①水的离解:        H2O ↔ H+ + OH-
②SO2的吸收:        SO2 (g) ↔ SO2 (aq)
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SO2 (aq) + H2O ↔ H+ + HSO3-
HSO3-↔ H+ + SO32-
③HSO3-的氧化        HSO3- + ½O2↔ H+ + SO42-
H+ + SO42-↔ HSO4-
④固体CaCO3的溶解  CaCO3 (s) ↔ Ca2+ + CO32-
CO32- + H+↔ HCO3-
HCO3- + H+↔ H2O + CO2 (aq)
CO2 (aq) ↔ CO2 (g)
⑤CaSO3和CaSO4结晶  Ca2+ + SO32- + ½H2O ↔ CaSO3·½H2O (s)
Ca2+ + SO42- + 2H2O ↔ CaSO4·2H2O (s) ⑵ SO3副反应
①SO3的吸收        SO3 (g) ↔ SO3 (aq)
SO3 (aq) + H2O ↔ H+ + HSO4-
HSO4-↔ H+ + SO42-
②CaSO4结晶        CaCO3
⑶ HF的吸收
①HF的吸收          HF (g) ↔ HF (aq)
HF (aq) ↔ H+ + F-
⑷ HCl的吸收
①HCl的吸收        HCl (g) ↔ HCl (aq)
HCl (aq) ↔ H+ + Cl-
②CaCl2的化合        Ca2+ + 2Cl- ↔ CaCl2 (s)  (产生Cl-积聚)
总的反应:微型压力传感器芯片
CaCO3 + SO2 + ½O2+ 2H2O ↔ CaSO4·2H2O + CO2
100    64  16  36        172      44
4、影响吸收(脱硫效率)的因素
⑴ PH值影响
高PH值的浆液环境有利于SO2的吸收,而低的PH则有助于Ca2+的析出,二者互相对立。实践表明,当PH>5.8后,脱硫率不会继续升高,反而降低。原因是随着浆液H+浓度降低,Ca2+的析出越来越困难,石膏沉淀难以生成。PH 值又不能太低,太低会影响SO2的吸收,这时因为浆液中H+高,影响HSO3-的解离,阻碍了SO2吸收。因此,较为理想的PH值应控制在5.4~5.6之间。
⑵氧化效果的影响
氧参与烟气脱硫的化学过程,使HSO3-氧化为SO42-,当氧化风机鼓入的空气使烟气中的氧含量增加时,CaSO4·2H2O的生成速度加快,有助于SO2的吸收,脱硫效率上升。当烟气中氧含量为6.0%时,若脱硫效率为95%,而当烟气中氧含量增加到7%时,脱硫效率可达到97%。
雨水弃流井吸收塔浆液密度的影响
当吸收塔浆液密度达到1085kg/m3时,混合浆液中CaCO3、CaSO4·2H2O的浓度已趋于饱和。CaSO4·2H2O固相沉淀太多,在CaCO3表面形成包覆层,阻止了CaCO3的溶解,从而降低了SO2的吸收。当浆液密度太低,说明浆液中CaSO4·2H2O的含量较低,CaCO3含量相对较高,这样排出泵排出的浆液中CaCO3
上升,影响石膏品质。因此,石膏浆液密度宜控制在1075~1116kg/m3之间。
⑷烟尘的影响
烟气中的烟尘通过吸收塔捕集后留在浆液中,一部分通过废水排出,另一部分参与循环。烟尘在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触,降低了Ca2+的溶解速度,同时烟尘中的Hg、Mg、Cd、Zn等离子会抑制Ca2+与HSO3-的反应,造成脱硫效率下降,影响石膏品质。因此,FGD入口烟尘浓度应控制在100mg/Nm3~300 mg/Nm3之间。
⑸烟温的影响
进入吸收塔烟温越低,吸收液面上的SO2的平衡分压越低,有利于SO2的吸收,形成HSO3-越快。在其它条件不变的情况下,每降低1℃烟温,脱硫效率将提高约1%。
⑹石灰石浆液质量影响
工业洗水机石灰石浆液的加入量是根据吸收塔的PH值、烟气量和烟气中SO2含量来调节的。设计要求石灰石中CaO含量>51.5%,浆液中石灰石的质量分数为30%。石灰石颗粒大小会影响其溶解,进而影响脱硫效率。太大不易溶解,太小会增加磨机电耗。因此,石灰石质量宜控制在44um左右。
⑺氯离子的影响
浆液系统中Cl-含量过高,其与Mg2+和Ca2+结合成水溶盐增加,这样的浆液会使SO2溶解放慢,从而影响SO2的吸收。另一方面,Cl-过高会加快设备、管道、阀门的腐蚀。因此,从系统中排出一定量的废水以降低Cl-浓度是必不可少的。
⑻液气比的影响银行复点机
液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面,提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度,使气液面的接触面积增大,脱硫效率也将增大。要提高脱硫效率,提高液气比是一个很重要的手段。在烟气含硫量、烟气流量一定时,液气比可根据CFX计算机模拟平台模拟出一个较佳值。
⑼烟气流速的影响
提高塔内烟气流速可提高气液两相的湍动,降低烟气与液滴间的膜厚度,提高传质效果。另外,喷淋液滴的下降速度将相对降低,使单位体积内持液量增大,增大了传质面积,增加了脱硫效率。但气速
增加,又会使气液接触时间缩短,脱硫效率可能下降。实践表明,气速在2.44~3.66m/s之间逐渐增大时,随着气速增大,脱硫效率增加;当气速>3.66m/s时,脱硫效率几乎与气速变化无关。一般将吸收塔内烟气流速控制在3.5~4.5m/s范围内。
5、GGH的作用
⑴ GGH在烟气脱硫中的作用
GGH的作用是将原烟气中热量传递给脱硫后的净烟气。即由引风机来的温度为131℃~139℃的原烟气在GGH原烟气侧将温度降到90℃~101℃进入吸收塔,从吸收塔流出温度为45℃~50℃净烟气通过GGH的净烟气侧升温至约81℃流经净烟道后排入烟囱。该过程的完成,GGH在其发挥了三个方面的作用:①降低了烟气对吸收塔的热冲击,减少了吸收塔的蒸发量
GGH的使用,使得进入吸收塔的原烟气温度下降38℃左右,这对于使用非金属材料作为吸收塔防腐内衬而言,烟温下降,对耐温能力有限的玻璃鳞片或橡胶衬层起到了较好的保护作用。与此同时,对广西来宾电厂来说,由于GGH的设置,使得进塔烟温下降,降低了水份的蒸发,水耗下降。

本文发布于:2023-08-18 01:23:14,感谢您对本站的认可!

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标签:脱硫   烟气   吸收塔   效率
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