石灰石石膏法脫硫結(jié)垢與防腐研究

1、個(gè)人收集整理-ZQ自年代起,工業(yè)興旺國(guó)家相繼公布有關(guān)大氣污染防治地法令和條例,強(qiáng)制采用煙氣脫硫技術(shù)限制大氣二氧化硫污染,促進(jìn)了煙氣脫硫技術(shù)地開(kāi)發(fā)研究和工業(yè)應(yīng)用.我國(guó)政府高度重視酸雨和二氧化硫污染地防治,相關(guān)政策法規(guī)不斷完善,大氣污染物地排放標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格,限制二氧化硫排放指標(biāo)也是國(guó)家十一五方案地一個(gè)重要任務(wù).近年來(lái),我國(guó)地?zé)煔饷摿蚣夹g(shù)地開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化開(kāi)展迅速,積累了不少工程經(jīng)驗(yàn),技術(shù)水平不斷提升.與干法或半干法煙氣脫硫相比,濕式煙氣脫硫工藝具有脫硫率和脫硫劑利用率高、操作穩(wěn)定可靠、工程經(jīng)驗(yàn)多等諸多優(yōu)點(diǎn),其中地石灰石灰石濕式技術(shù)因脫硫劑價(jià)廉易得,故應(yīng)用最為廣泛.經(jīng)過(guò)幾十年地工程實(shí)踐,該法得

2、到不斷改良和完善,技術(shù)日趨成熟.石灰石灰石濕式煙氣脫硫工藝存在地主要問(wèn)題包括結(jié)垢堵塞、設(shè)備和管道地腐蝕等,正確處理這些問(wèn)題是保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行地關(guān)鍵,而正確熟悉產(chǎn)生問(wèn)題地原因是解決問(wèn)題地出發(fā)點(diǎn),相應(yīng)地技術(shù)舉措須綜合考慮技術(shù)上地可行性和經(jīng)濟(jì)上地合理性等諸多因素.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途、 結(jié)垢成因及限制舉措.結(jié)垢成因鈣基濕式煙氣脫硫系統(tǒng)可能形成地垢物包括亞硫酸鈣半水合物、硫酸鈣二水合物石膏、碳酸鈣或氫氧化鈣,除石膏外,其他幾種垢物都是酸溶性地,因此通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)漿液值可得到有效限制.由于石灰石漿液在脫硫洗滌過(guò)程中個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途值較低,亞硫酸鈣又可到達(dá)很高地過(guò)飽和度而不沉淀,所以很少

3、發(fā)生碳酸鈣和亞硫酸鈣結(jié)垢.對(duì)石灰法,限制值小于可有效抑制亞硫酸鈣半水合物結(jié)垢,對(duì)添加劑強(qiáng)化過(guò)程,漿液值多在范圍,故一般也不存在氫氧化鈣和亞硫酸鈣結(jié)垢問(wèn)題.但石膏結(jié)垢受值影響很小,通過(guò)調(diào)節(jié)值難以預(yù)防其形成,故如何限制石膏結(jié)垢成為問(wèn)題地關(guān)鍵.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途研究說(shuō)明,當(dāng)漿液中亞硫酸鹽地氧化率在至范圍時(shí),脫硫除塵器系統(tǒng)易發(fā)生石膏結(jié)垢.當(dāng)氧化率在以下時(shí),硫酸鈣與亞硫酸鈣發(fā)生共沉淀,此時(shí)對(duì)石膏來(lái)說(shuō)操作是在非飽和狀態(tài)下進(jìn)行,其結(jié)垢現(xiàn)象便不會(huì)發(fā)生；當(dāng)氧化率在以上時(shí),漿液里有石膏晶體存在,硫酸鈣將首先在其晶體上沉淀,從而預(yù)防設(shè)備外表上地結(jié)垢.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途.阻垢舉措根據(jù)以上分析,限制石膏結(jié)垢

4、主要從兩個(gè)方面考慮：一是抑制亞硫酸鹽地氧化,使硫酸鈣在非飽和狀態(tài)下操作；二是強(qiáng)制氧化,使?jié){液中有足夠地石膏晶體存在.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途.抑制氧化根據(jù)研究,二氧化硫水溶液地液相氧化反響主要是微量金屬催化作用地結(jié)果,假設(shè)無(wú)微量金屬存在,那么氧化速率可忽略.因此,采用螯和劑及抗氧化劑將微量金屬屏蔽起來(lái)或去除鏈反響自由基,可到達(dá)抑制氧化地目地.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途關(guān)于氧化抑制劑,初期采用地是硫代硫酸鈉,電站以價(jià)格廉價(jià)地元素硫替代硫代硫酸鈉獲得了成功.工業(yè)應(yīng)用已證實(shí),通過(guò)向脫硫系統(tǒng)加乳化硫而現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生硫代硫酸根地方法,可有效地抑制亞硫酸鹽地氧化.一般認(rèn)為,硫代硫酸鹽能吃掉亞硫酸鹽液相催化氧化反響

5、過(guò)程中地自由基,使氧化率降低,從而到達(dá)抑制結(jié)垢地目地.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途為進(jìn)一步降低本錢,美國(guó)等提出以氣體脫硫過(guò)程產(chǎn)生地固體元素硫來(lái)替代商品乳化硫.鐵基催化液相氧化復(fù)原脫過(guò)程產(chǎn)生地元素硫含有少量螯合劑,對(duì)抑制氧化是有益地.試驗(yàn)表明,采用液相氧化復(fù)原硫產(chǎn)物做過(guò)程地氧化抑制劑,其抑制氧化等作用與商品乳化硫相當(dāng),無(wú)副作用.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途采用抑制氧化方式限制石膏結(jié)垢存在地問(wèn)題是脫硫固相產(chǎn)物為顆粒較細(xì)地亞硫酸鈣半水合物,其過(guò)濾脫水較困難.個(gè)人收集整理-ZQ.強(qiáng)制氧化與抑制氧化相反,強(qiáng)制氧化是盡可能將漿液中地亞硫酸鹽氧化,使固相產(chǎn)物以石膏為主.此法地優(yōu)點(diǎn)是脫硫產(chǎn)物石膏晶粒比亞硫酸鈣半水合物

6、晶粒大,其過(guò)濾脫水性能較優(yōu).個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途強(qiáng)制氧化需設(shè)置氧化風(fēng)機(jī)向漿液鼓入空氣,可在脫硫系統(tǒng)地不同位置進(jìn)行,較好地選擇是在脫硫除塵器地底段進(jìn)行,這樣可使隨氣體逸出地二氧化硫在脫硫塔中再次被吸收,從而預(yù)防因強(qiáng)制氧化帶來(lái)地污染問(wèn)題.其他舉措適當(dāng)增大液氣比、延長(zhǎng)循環(huán)槽停留時(shí)間,可降低硫酸鈣地飽和度,有利于抑制石膏結(jié)垢.減少碳酸鈣粒徑,可提升其利用率,被氣流帶到除霧器等下游設(shè)備管道地量較少,有利于預(yù)防因二次吸收造成地結(jié)垢.采用硫酸鎂、硫酸鈉、己二酸等無(wú)機(jī)或有機(jī)添加劑,可促進(jìn)石灰石灰石地溶解,提升脫硫率和石灰石灰石地利用率,降低漿液中地濃度,故亦有利于抑制石膏結(jié)垢.事實(shí)上,使用添加劑,還可改變

7、固體產(chǎn)物地晶型結(jié)構(gòu),使其更易去除.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途另外,應(yīng)盡量選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易堵塞、操作彈性寬地脫硫設(shè)備,從國(guó)內(nèi)外地應(yīng)用情況看,噴淋塔、旋流板塔等有較好地防堵性能,應(yīng)優(yōu)先考慮,而填料塔顯然不適宜.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途、腐蝕原因及防腐舉措.腐蝕原因濕式系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中地設(shè)備腐蝕是我們必須解決地一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題鋼制設(shè)備地腐蝕率為,局部可達(dá).產(chǎn)生腐蝕地原因有幾個(gè)方面：煙氣中局部二氧化硫會(huì)被氧化成三氧化硫,三氧化硫與水汽作用形成硫酸霧,硫酸霧在管壁上沉積而造成腐蝕；0漿液中地中間產(chǎn)物亞硫酸和稀硫酸處于其活化腐蝕溫度狀態(tài),滲透水平強(qiáng),腐蝕速率快,對(duì)脫硫塔主體和漿液管道等產(chǎn)生腐蝕作用；煙氣中地氯化

8、物和所用水中含有地氯離子,在脫硫過(guò)程中會(huì)在漿液中累積,而氯離子會(huì)破壞金屬外表地鈍化膜,造成麻點(diǎn)腐蝕,使腐蝕速率大增.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途濕式煙氣脫硫系統(tǒng)復(fù)雜,包括靜態(tài)設(shè)備和動(dòng)態(tài)設(shè)備等,腐蝕介質(zhì)分布廣,化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、結(jié)晶腐蝕及磨損腐蝕等交互作用,防腐難度大,我國(guó)早期濕式裝置地防腐技術(shù)一直依賴國(guó)外.通過(guò)年左右地開(kāi)發(fā)研究和吸收消化國(guó)外系統(tǒng)地防腐技術(shù),目前國(guó)內(nèi)防腐技術(shù)已取得長(zhǎng)足地進(jìn)步,根本解決了個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途這一技術(shù)難題.防腐舉措系統(tǒng)地靜態(tài)設(shè)備主要有脫硫塔、氣液管道、再熱器及循環(huán)池等,與漿液接觸地主要?jiǎng)討B(tài)設(shè)備包括漿液輸送泵、攪拌器等.防腐舉措主要有：內(nèi)襯防腐；以防腐蝕非金屬材料制

9、作；以防腐蝕合金材料制作.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途.內(nèi)襯防腐有效且得到廣泛應(yīng)用地內(nèi)襯防腐技術(shù)主要有玻璃鱗片樹(shù)脂內(nèi)襯技術(shù)和橡膠襯里技術(shù).玻璃鱗片樹(shù)脂由乙烯基酯樹(shù)脂和惰性玻璃鱗片制成,也有用環(huán)氧樹(shù)脂做基體地.鱗片膠泥因其有多層平行排列地玻璃鱗片,具有優(yōu)異地抗?jié)B性能和理想地抗應(yīng)力腐蝕失效水平；鱗片膠泥固化后硬度較高,耐磨損性也較好；且造價(jià)適中,施工方便,易于修復(fù).系統(tǒng)中地脫硫塔、再熱器外殼、煙道、漿液循環(huán)池等均可采用鱗片襯里防腐.目前,我國(guó)自行研制地鱗片膠泥個(gè)人收集整理-ZQ已在火電廠煙氣脫硫中獲得成功應(yīng)用,并成為濕式系統(tǒng)防腐地首選技術(shù).個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途橡膠襯里具有良好地彈性和應(yīng)變性能,襯層

10、本體致密,防滲耐磨性能較好,在德國(guó)應(yīng)用較多.但橡膠會(huì)因熱老化而降低性能,故適合于介質(zhì)溫度不太高地場(chǎng)合.吸收塔、循環(huán)泵等地葉輪和泵殼、攪拌器等可采用襯膠方式防腐,對(duì)溫度較高地部位,可與鱗片膠泥等配合使用.橡膠襯里存在施工難度大,可修復(fù)性個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途較差等缺點(diǎn),在我國(guó)其應(yīng)用不如鱗片膠泥廣泛.采用防腐蝕非金屬材料對(duì)脫硫塔等較大設(shè)備可采用抗腐耐磨麻石花崗巖材料.優(yōu)質(zhì)花崗巖具有優(yōu)異地耐酸、耐堿及耐磨性能.我國(guó)早期中小型火力發(fā)電廠地水膜除塵器多采用麻石做塔體材料,長(zhǎng)期工程應(yīng)用證實(shí),其性能是穩(wěn)定可靠地.近年來(lái)我國(guó)一些中小型濕法脫硫塔也有不少是采用麻石做主體材料,如嘉興錦江熱電x個(gè)人收集整理勿做商

11、業(yè)用途鍋爐地脫硫除塵塔,山東淄博熱電地鍋爐煙氣脫硫塔,正在施工地山東光明熱電股份地洞爐煙氣脫硫塔等,均采用麻石制作.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途我國(guó)花崗巖儲(chǔ)量豐富,價(jià)格廉價(jià).雖然花崗巖較難加工成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求較高地構(gòu)件,但對(duì)于脫硫塔、煙道等設(shè)施,采用花崗巖,不失為經(jīng)濟(jì)可靠地選擇.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途近年來(lái)玻璃鋼玻璃纖維增強(qiáng)塑料在濕式煙氣脫硫系統(tǒng)中地應(yīng)用逐漸引起人們地重視.玻璃鋼種類很多,因所用材料和成型方法地不同而具有不同地性能.玻璃鋼質(zhì)輕強(qiáng)度高,耐腐蝕,價(jià)格約為高饃合金地,與漿液接觸地單元設(shè)備以玻璃鋼制作方便可行,以玻璃鋼制作脫硫塔等主體設(shè)備在我國(guó)亦有成功實(shí)例.國(guó)內(nèi)玻璃鋼制造技術(shù)及玻璃鋼

12、性能地進(jìn)一步改良提升,有賴于工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)地不斷積累總結(jié).個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途.采用防腐蝕合金材料饃基合金等具有很強(qiáng)地抗腐蝕性能,如-合金地腐蝕率.但因整體饃基合金防腐材料地造價(jià)高昂,雖在一些興旺國(guó)家有所應(yīng)用,卻難以大量推廣.而諸如不銹鋼等材料在系統(tǒng)地復(fù)雜腐蝕環(huán)境下,腐蝕問(wèn)題依然存在,這已被諸多工程實(shí)例所證實(shí).個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途、煙氣再熱目地及再熱方式.煙氣再熱目地濕式煙氣脫硫后,煙氣溫度一般降至C左右,根本到達(dá)飽和狀態(tài),這樣地?zé)煔鉅顟B(tài)將主要產(chǎn)生兩方面地問(wèn)題：一是低溫?zé)煔獠焕谖廴疚飻U(kuò)散,產(chǎn)生白煙現(xiàn)象；二是低溫?zé)煔庵械厮?、等冷凝成腐蝕性亞硫酸、硫酸等,對(duì)煙道、煙囪等下游設(shè)施造成嚴(yán)重腐

13、蝕.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途為預(yù)防白煙現(xiàn)象和設(shè)備腐蝕,脫硫后地?zé)煔忭氝M(jìn)行再加熱以升高溫度,溫度升高幅度依環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)地不同各國(guó)差異較大.從環(huán)保地角度考慮,升溫幅度大有利,但煙氣再熱使系統(tǒng)地投資費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)顯著增大.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途.煙氣再熱方式煙氣再熱主要有低壓蒸汽或燃料燃燒加熱、旁路再熱及冷熱煙氣換熱等方式.蒸汽加熱是通過(guò)熱交換器以低壓蒸汽加熱冷煙氣,屬間接加熱.直接燃燒再熱那么是通過(guò)燃燒天然氣或輕柴油產(chǎn)生CC地高溫?zé)釤煔?熱煙氣與凈化后地低溫?zé)煔庵苯踊旌隙篃煔馍郎?屬直接加熱.這兩種加熱方式投資相對(duì)較低,但脫硫前地?zé)釤煔鉄崃繘](méi)有得到利用,能量消耗大.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途旁路再熱是引

14、出局部未經(jīng)脫硫地?zé)釤煔馀c脫硫后地低溫?zé)煔饣旌?使煙氣溫度升高.旁路再熱地優(yōu)點(diǎn)是工程投資和運(yùn)行費(fèi)較低,但系統(tǒng)地總脫硫效率降低,故適合于脫硫率要求較低地系統(tǒng).個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途個(gè)人收集整理-ZQ冷熱煙氣換熱是通過(guò)換熱器以脫硫前地?zé)釤煔饧訜崦摿蚝蟮氐蜏責(zé)煔?此種換熱器常被稱為,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較普遍,一般可將冷煙氣加熱至C以上.采用可降低進(jìn)入脫硫除塵器地?zé)煔鉁囟?對(duì)二氧化硫地吸收脫除是有利地；煙氣溫度低亦可降低氣液接觸傳質(zhì)反響過(guò)程中水分地蒸發(fā)量,從而減少工藝水地消耗.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途采用存在地缺點(diǎn)是地投資費(fèi)用高,約占系統(tǒng)總投資地以上,且因使系統(tǒng)阻力增加,運(yùn)行費(fèi)也相應(yīng)增加,假設(shè)再考慮維護(hù)費(fèi)用等

15、,地負(fù)面影響是很大地.基于此,有不設(shè)而是對(duì)煙囪采取嚴(yán)格地防腐舉措或把凈化后地?zé)煔庖胱匀煌L(fēng)冷卻塔進(jìn)行排放地做法.在歐洲I,這兩種方案均有采用地.不設(shè)具有明顯地經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),但對(duì)下游設(shè)施地防腐要求更高,對(duì)污染物擴(kuò)散等地影響尚需針對(duì)具體情況進(jìn)行分析.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途、液固別離及亞硫酸鹽地氧化脫硫漿液需進(jìn)行液固別離再進(jìn)行處置.目前多采用真空帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾.漿液成分對(duì)液固別離影響很大.前已述及,石膏結(jié)晶為較大地圓形顆粒,而亞硫酸鈣半水合物為片狀細(xì)顆粒,過(guò)濾脫水相對(duì)困難,而且亞硫酸鈣半水合物不穩(wěn)定,不滿足填埋要求.所以,從液固別離和廢渣處置地角度考慮,脫硫反響產(chǎn)物以石膏為優(yōu),這就涉及到亞硫酸鹽地氧化問(wèn)題.如前所述,為限制石膏結(jié)垢而采取地強(qiáng)制氧化方式,亦要求將以上地亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽.為提高石灰石灰石脫硫過(guò)程地脫硫率和脫硫劑利用率而添加地鎂化合物等,對(duì)亞硫酸鹽地氧化是有個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途利地.研究說(shuō)明,對(duì)鎂強(qiáng)化石灰石脫硫過(guò)程,和地漿液中形成地中性離子對(duì)在液相主體中地濃度是石灰石溶在水中濃度地倍,氧化個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途比氧化固體產(chǎn)物容易得多,使亞硫酸鹽完全氧化也是可能地.所以使用添加劑有助于亞硫酸鹽地氧化而有利于液固別離和廢渣處置.個(gè)人收集整理勿做商業(yè)用途、結(jié)語(yǔ)強(qiáng)制氧化和抑