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火力发电厂石灰石湿法脱硫分析研究
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2 湿法脱硫效率提高要保证浆液体系中有足够的游离 Ca 2+,溶于水的游离 Ca2+快速吸收烟气中 SO 2 ,使固态 CaCO3溶解,CaCO3的溶解必须在酸性条件,即吸收剂体系的 pH<7。通常吸收塔启动初期吸收浆液主要成分为 石灰石浆液,石灰石制浆用水为工业水或循环水,因此这时吸收浆液 pH>7。但烟气进入吸收塔后由于 SO2的 溶解使吸收浆液 pH 逐渐降低至 5~6(详见 pH 对吸收 SO2的影响),这样烟气中 SO2的溶解和吸收对浆液中 CaCO3溶解有相互促进作用。 2、pH 对吸收 SO2的影响 从烟气中 SO2的溶解来看,其反应为:SO2+ H2O→H2SO3→H ++ HSO 3 - pH 高,有利于 SO2的溶解吸收, CaCO3与烟气中 SO2 反应很快;pH 在 5~6 之间时,溶解的 SO2主要以 HSO3的形式存在,下表中分析数据表明浆液 pH5.0~6.0,浆液中的 CaCO3 含量较少,说明 CaCO3与烟气中 SO2 反应较快;pH 下降到 4.5 以下时,主要是气态 SO2与吸收剂之间达到溶解平衡,低 pH 时 H +浓度很高,使 SO 2 气相溶解阻力增加,会使 SO2的吸收受到抑制,使脱硫效率大大降低。 pH 吸收浆液分析数据 pH 密度 g/ml 含固量﹪ 石膏﹪ 碳酸钙﹪ 5.85 1.13 18.75 16.43 2.46 5.66 1.14 19.15 18.65 1.82 5.63 1.11 17.34 15.8 1.72 5.46 1.09 14.24 14.72 1.1 5.40 1.09 14.50 13.14 0.8 5.27 1.15 21.44 19.18 0.1 3、pH 对氧化过程的影响 在 pH 为 3.5~5.7 时,能保持较高的氧化率,在 pH 为 3.5~5.7 时,只要鼓入足够量的空气 SO3 2-几乎可 以被全部氧化,当 pH>5.9 时,SO3 2-的氧化就会受到抑制。 4. pH 对石膏形成的影响 pH 高有利于硫酸盐的生成,有利于石膏结晶,但提高 pH 通常是通过增加石灰石浆液的供给量来实现的, 当石灰石浆液的饱和度过高时,使石膏颗粒变细,不利于高品质石膏的生成。因此,在石膏的结晶过程中也 应控制浆液的 pH 值。 石灰石的溶解、亚硫酸钙的氧化与 SO2的吸收是一个矛盾的过程,其所需要的 pH 环境不同。石灰石的溶 解和亚硫酸钙的氧化需要较低的 pH 值,当 pH 值约为 4 时,其效果达到最佳。当 pH 值约为 6 时,石灰石的溶 解和亚硫酸钙的氧化则难以进行;而 SO2的吸收需要较高的 pH 值,当 pH 值约为 6 时,其吸收效果达到最佳; 当 pH 值约为 4 时,SO2的吸收几乎不能进行。 因此,综合考虑 SO2的吸收与石灰石的溶解和 HSO3 -的氧化,可以确定脱硫工艺最佳的 pH 范围为 5~6。 (二)浆液密度 浆液密度是衡量浆液浓度的间接指标。浆液密度小,浓度低。浆液浓度偏低,形成石膏的晶粒比较细小, 不利于脱水;浆液浓度控制在适当范围内,可使生成的石膏晶粒成为短粗的晶体,易于脱水。 浆液密度测定方法采用重量法。在浆液密度较大的情况下,取样准确性、样品搅拌是否均匀、样品过滤、 样品干燥等因素都会影响浆液密度测定结果,因此应注意每一环节的操作准确性。 (三)浆液中 CaSO3含量 浆液中亚硫酸盐含量反映了烟气中 SO2溶于吸收液中,被氧化为硫酸根的氧化程度;SO3 2-的含量高,氧 化效果不好,使得产品石膏中 CaSO31/2H2O 的含量偏高,降低了石膏品质。测定浆液中亚硫酸盐含量可作为 进行脱硫系统运行氧化过程调节的重要参数。 (四)浆液中 Cl - 含量

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