锅炉脱硫除尘
第一部分、浙江菲达
1、工艺原理描述:
石灰石'>石灰石浆液洗涤系统的化学性能可以用 SO
2
的脱除效率和无结垢的运行程
度表示。一个给定的系统的设计,必须考虑到它能在特定的 O
2
和 SO
2
气体浓度的范围内
以及在由烟气、飞灰和补充所含杂质中来的氯或硫酸盐积聚的特定程度上运行。重要的化
学设计变量有:磨碎的石灰石'>石灰石的性质、EHT 的体积、浆液的含固量以及任选的工
艺,如强制氧化、双回路洗涤等。其他变量有:液-气比(L/G)、石灰石利用率(或 PH
值)及可溶解的碱性添加剂、缓冲添加剂和氧化抑制剂/催化剂等的浓度。
石灰石的溶解
在洗涤塔和 EHT 内均会发生石灰石的溶解。最理想的状态是约有一半的石灰石能在
洗涤塔内溶解,从而使 SO
2
脱除率和 PH 值最大化但又防止 CaSO
3
结垢。在实际中,洗涤
塔已溶解的那部分是随未反应过的石灰石浆液的量而变化的。当有大量过剩石灰石时,几
乎所有的溶解都发生在洗涤塔内。当过剩石灰石未几时,多数石灰石在 EHT 内溶解。
平衡
当有大量过剩石灰石或有一个巨大的 EHT 时,EHT 内的溶液会与 CaCO
3
平衡,如
下式所示:
CaCO
3
(固)+2H Ca
→
++
+CO
2
+H
2
0
a
H
+
=K[Ca
++
]
0.5
/Pco
2
0.5
平衡时的 PH 值取决于已溶解的钙离子浓度以及溶液上面的 CO
2
平衡分压。由于已溶
解的钙因下式而还原,顾 CaCL
2
的积聚趋向于给出较低的 PH 值:
CaSO
4
(固)
Ca
←→
++
+SO4
=
石灰石在 EHT 或罐中溶解所产生的 CO
2
通常会被洗涤塔内的烟气从溶液中剥离出来
除非 CO
2
蒸汽的压力大于 1 个大气压,否则几乎没有 CO
2
会从 EHT 中开释出来。进进
EHT 的溶液也许已在烟气的条件(约 0.1 个大气压)达到 SO
2
的饱和状态。当 CaCO
3
在
EHT 内溶解时,CO
2
就积聚在 EHT 内的溶液中。这样,EHT 内平衡的 CO
2
会压就取决于
石灰石溶解在 EHT 内的量。所吸收的 SO
2
量以及每次通过洗涤塔所溶解的石灰石。因此,
EHT 出口的平衡 PH 值趋于较低值。这是由于较少的过剩石灰石(大部分溶解在 EHT 内
了)、较低的液体循环速度或较高的 SO
2
气体浓度(较高的 make-per-pass)。Ca 离子
浓度和 CO
2
会压的组合作用会导致 EHT 内的平衡 PH 值达到 5.5~6.5。
PH
值和过剩石灰石的影响
洗涤溶液的 PH 值经常是所脱除 HSO
3
—-
和 SO
3
=
浓度的一个直接指示器。由于溶液有
与 CaCO
3
固体想平衡的趋向:可能通过溶解,也可能通过结晶;因此 HSO
3
—-
的浓度大
致上因这种平衡而与 PH 值相关联:
CaSO
3
(固)+H
+
Ca
←→
2+
+HSO
3
—
[HSO
3
—
]= K[H
+
]/[Ca
++
]
由于系统内任何一点上的较低 PH 值总是给出较高的 HSO
3
—
,它会阻止水解反应,
因而也叫降低了改进因子和 SO
2
的脱除。
洗涤塔进口处的 PH 值也是一个过剩石灰石的显示器:高的 PH 值显示出更多的过
剩 CaCO
3
。当溶液通过洗涤塔时,PH 值的下降取决于石灰石溶解并使溶液碱性得到补充
的程度。有大量过剩 CaCO
3
时,整个洗涤塔内保持较高的 PH 值和低的 HSO
3
—
浓度;而