石膏脫水困難原因分析

1、脫硫石膏脫水困難的原因分析及解決方案我廠脫硫采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，一爐一塔，不設(shè)增壓風(fēng)機、GGH。設(shè)計入口硫7400mg/m3，出口硫200 mg/m3。石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對煙氣進行逆流洗滌，通過物理、化學(xué)反映使煙氣中的SO2與石灰石中鈣離子發(fā)生反應(yīng)，生成半水亞硫酸鈣，再被鼓入漿液中的空氣強制氧化生成二水硫酸鈣，形成石灰石石膏漿液，由排漿泵將吸收塔內(nèi)的漿液抽出，送往一級水力旋流器進行粒徑密度分離，含固量5左右的溢流，主要包括石灰石，灰塵等細小雜質(zhì)顆粒重新返回吸收塔，含固量40左右的底流，主要為石膏晶體送往二級真空皮帶脫水機機進行脫水，形成含水量小于10、石膏純度90以上的石膏餅，運送

2、至灰廠掩埋處理，從而除去煙氣中97以上的SO2污染物。1石膏脫水困難的現(xiàn)象極其原因分析1.1現(xiàn)象1）濾布成型的石膏餅中出現(xiàn)分層現(xiàn)象，上層較濕，下層較干：2）石膏餅表面有一層濕黏，發(fā)亮的物質(zhì)； 3）石膏病斷層有氣泡破裂后留下的小孔。4）下料口不結(jié)塊、不滑落，成稀泥狀，甚至出現(xiàn)下部粘稠、上部成流水狀。1.2原因分析影響石膏脫水的因素比較多，歸納起來，不外乎吸收塔物理化學(xué)反應(yīng)過程的參數(shù)控制和脫水設(shè)備的運行狀況。 參數(shù)控制參數(shù)控制因素對于吸收塔，除了粉塵，上游煙氣因素已不可控，因而在運行過程中，主要要控制吸收塔本身的漿液PH值、漿液密度。吸收塔液位，粉塵含量和氧化風(fēng)量，這些參數(shù)，影

3、響石膏的結(jié)晶和水分的脫出，因為在石膏的生成過程中，如果參數(shù)控制不好，往往會生成層狀、針狀晶體，進一步向片狀、簇狀或花瓣形發(fā)展，其粘性大難以脫水，如亞硫酸鈣晶體。而石膏晶體應(yīng)是短柱狀，比前者顆粒大，易脫水。另外，顆粒較小的物質(zhì)如石灰石和粉塵等雜質(zhì)，游離于石膏晶體之間，堵塞水分脫出通道，是水分難以脫出。 .1漿液PH值。漿液PH是控制脫硫反應(yīng)過程的一個重要參數(shù)?？刂芇H值就是控制過程的一個重要參數(shù)?？刂芇H值就是控制進入吸收塔的石灰石漿液量。因為SO2溶解過程中，離解出大量的H+，高PH的控制有助于SO2的溶解，而石灰石的溶解過程中，離解出大量的OH-，低PH值的控制有助于石灰石的溶解，

4、所以PH值得過高過低都不利于石膏的形成，必須確定一個合理的PH值，否則過高的PH值使大量的石灰石混入石膏，無論是石灰石還是亞硫酸鹽，由于其粒徑比硫酸鈣晶體小，不但降低石膏純度，而且造成石膏脫水困難。.2漿液密度。石膏的漿液密度反映了吸收塔中漿液的飽和情況，密度過低，則表明吸收塔石膏含量低，碳酸鈣含量相對較大，此時如果將石膏漿液排除吸收塔，將導(dǎo)致石膏中的碳酸鈣增加，浪費石灰石，由于其粒徑小，既降低石膏品質(zhì)又使石膏脫水困難；密度過高，則表明石膏漿中石膏和碳酸鈣都過量，過量的硫酸鈣抑制SO2的吸收，不利于碳酸鈣溶解，此時若排除石膏，由于碳酸鈣粒徑小，造成石膏脫水困難。.3吸收塔液位吸收塔液位影響亞硫

5、酸鹽的充分氧化和石膏在塔內(nèi)的停留時間。液位低，使收塔中的氧化區(qū)縮短，亞硫酸鹽得不到重復(fù)氧化，同時是儲存在吸收塔中的石膏漿液相對減少，容易石漿液密度超限，使補入的石灰石漿液得不到充分的循環(huán)反映就排出吸收塔；液位高，氧化區(qū)延長，石膏純度高，石灰石漿液循環(huán)反應(yīng)充分，但密度一旦超限，由于石膏出不急，會發(fā)生密度過高使石膏出不急，會發(fā)生密度過高使石膏難于脫水的問題。 .4粉塵含量原煙氣中的飛灰進入吸收塔漿液中在一定程度上阻礙了SO2與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中Ca2的溶解速率，同時飛灰中不斷溶出的一些重金屬如Hg、Mg、Cd、Zn等離子會抑制Ca2與HSO3的反應(yīng)，“封閉”了吸收劑的活性。一般

6、要求吸收塔入口的煙塵含量不能超過200mg/m3，如果超過300 mg/m3以上就容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。如果煙塵含量測量儀表不準，最直接的方法可以取樣沉淀，如果沉淀的固體物質(zhì)中上部的黑色灰狀物質(zhì)超過總量的1/3（正常的應(yīng)在1/4以下），就說明入口的煙塵含量太大了（如下圖）?，F(xiàn)在由于電除塵器效率不是很好，吸收塔變成了吸塵器，吸收塔漿液發(fā)黑，起泡，脫水時在石膏表明有一層黑色物質(zhì)，在這種狀況下再堅持運行可想而知。吸收塔漿液極易“中毒”。一旦發(fā)生“中毒”現(xiàn)象，就需要將漿液全部排出置換新鮮的漿液，造成很大的浪費，并影響脫硫系統(tǒng)的正常投入。吸收塔漿液 “中毒”后，需要半月時間糾正才能徹底改善，在此期間會浪費大

7、量石灰石粉，排放大量漿液，提高了運行成本。圖片：左側(cè)為漿液含灰量大沉淀的取樣照片，右側(cè)為正常漿液取樣沉淀后的照片.5氧化風(fēng)量氧化風(fēng)量影響亞硫酸鹽的氧化，風(fēng)量足則氧化充分，生成粗壯的石膏晶體，極易脫水，則，生成粘度較大的、顏色發(fā)黑，晶格不規(guī)則的小粒徑亞硫酸鹽的晶體，不利于石膏脫水。同時，可溶性亞硫酸鹽能提供可溶性堿量，當(dāng)亞硫酸鹽相對飽和度較高時，亞硫酸鹽形成的堿性環(huán)境控制碳酸鈣的溶解，從而導(dǎo)致漿液中的碳酸鈣含量增大，使石膏純度降低并難以脫水。燃煤含硫量突然增大，而鼓入吸收塔的氧化空氣量并未隨之增加，特別當(dāng)SO2濃度超過設(shè)計值，氧化風(fēng)量也是無法改變，由于嚴重氧化不足，會造成石膏結(jié)晶困難，增加脫水的

8、難度。氧化率下降時，漿液中的可溶性亞硫酸鹽濃度增大，將擬制CaCO3的 溶解，石膏純度也將下降，其中的CaCO3將增大，由于CaCO3的粒徑較小，容易吸附到真空皮帶機的濾布上，從而造成脫水困難。這時若從吸收塔取樣可以發(fā)現(xiàn)，漿液成灰白色，沉淀速度較慢，正常石膏漿液完全沉淀時間越20分鐘，此時需要1小時左右。.6 灰分等雜質(zhì)含量一方面，由于氯根離子較碳酸根離子強，氯根極易與鈣離子結(jié)合，并以氯化鈣的形式存在于漿液中，從而使?jié){液中的鈣離子濃度增大，由于氯離子效應(yīng)，將抑制碳酸鈣的離解，同時由于氯根較亞硫酸氫根離子強，因而抑制SO2溶解生成亞硫酸氫根，不利于石膏晶體的形成。另一方面，雜質(zhì)夾雜在石

9、膏結(jié)晶之間，堵塞了游離水在結(jié)晶之間的通道，是石膏脫水變得困難，吸收塔內(nèi)雜質(zhì)含量的高低，可從皮帶機上的石膏濾餅表面顏色間接了解，吸收塔內(nèi)雜質(zhì)的含量高時，石膏餅表面被一層呈深褐色物質(zhì)覆蓋，這層物質(zhì)手感很黏，且很快會析出水分，這是因為雜質(zhì)大多為煙氣中的飛灰，質(zhì)量相對較輕，當(dāng)石膏漿液流入皮帶機濾布上時，輕輕的雜質(zhì)漂浮的將也得上部，而雜質(zhì)顆粒較石膏顆粒細且粘性的，水分不易脫除。設(shè)備原因.1石膏旋流器出現(xiàn)異常判斷旋流器工作是否正常，可以采取檢查及測量的方法。測量的方法十分簡單，分別取進石膏旋流器進口、出口的漿液，沉淀30分鐘，對比一下含固量的差別，如果入口的含固量為出口的40-60%說明旋流子運行正常，如

10、果高于60%以上就要檢查更換旋流子了?？上攵绻M入真空皮帶機的石膏漿液過稀，負壓析出的水量過大。脫水過程中形成不了真空，從而脫水效果也就變差。 .2 真空皮帶機異常真空皮帶機是石膏二次脫水的重要設(shè)備，脫水效果與漿液的性質(zhì)、濾布的清潔程度有較大的關(guān)系。汽液分離器的表計直觀地反映了皮帶機的真空，真空皮帶機的真空與石膏含水率呈有規(guī)律的變化，皮帶機真空升高，反映出濾水通過濾布時的壓降增加，反應(yīng)出石膏含水率增大。其增加的原因，一是脫水設(shè)備運行不正常，如濾布沖洗不干凈或濾布使用周期過長都會使皮帶機脫水效果變差，脫水不暢；二是石膏漿液本身性質(zhì)的變化，如漿液中小顆粒石膏晶體增多或漿液中的雜質(zhì)含量增加等引

11、起濾布過濾通道的堵塞，使?jié){液中的水不容易從濾布孔隙分離出來。若要達到一定的固液分離效果，必須使真空升高。根據(jù)現(xiàn)場取樣化驗以及運行調(diào)整等方面的情況分析，脫硫石膏脫水困難的原因有以下幾個原因：1、電除塵投運率不能保證，電廠除灰運行經(jīng)常出現(xiàn)退電場情況，造成脫硫吸收塔入口煙氣含塵量增加，影響石灰石漿液分解反應(yīng)吸收，長時間運行會造成漿液“中毒”。根據(jù)化驗取樣化驗分析，吸收塔漿液已屬于“中毒”范疇。2、吸收塔入口SO2含量長時間超出設(shè)計要求，氧化風(fēng)機風(fēng)量無法增加，造成吸收塔氧化率下降，漿液中的可溶性亞硫酸鹽濃度增大，將擬制CaCO3的 溶解，石膏純度也將下降，其中的CaCO3將增大，由于CaCO3的粒徑較

12、小，容易吸附到真空皮帶機的濾布上，從而造成脫水困難。利舊真空皮帶機出力有限，新增脫水機正在安裝過程中，不能滿足石膏脫水要求，造成吸收塔石膏漿液長時間高濃度，影響石灰石漿液分解，使?jié){液中CaCO3含量增加，既浪費石灰石，又不能很好地脫除SO2。2解決問題的對應(yīng)方法2.1 對電除塵全面檢查，確保高壓柜投入以及輸灰系統(tǒng)的正常運行需要對加強對電除塵的全面檢查，分別查看各個高壓柜的二次電流是否在合適的范圍內(nèi)。在此提一點，如果發(fā)現(xiàn)高壓柜全部在投，且電壓正常，但效果還是較差時，就要對現(xiàn)在常用的頂部電磁振打進行檢查，振打好壞，頻率如何都是關(guān)鍵。再一個是灰斗振打，要保證定時振打，確保下灰順暢。輸灰系統(tǒng)是否能滿足

13、輸灰要求也是影響電場能否正常運行的重要因素，建議除灰運行對輸灰系統(tǒng)頻次、時間以及輸灰空氣壓力合理的調(diào)整，保證輸灰暢通，進而保證電場的投運。2.2 嚴密監(jiān)督石灰石質(zhì)量。我公司是采用外購石灰石，對此制定嚴格的管理制定，確保車車化驗，嚴格考核。日常積極與供貨廠家溝通，讓廠家清楚脫硫生產(chǎn)過程，明白脫硫的重要性及嚴肅性，加強前期管理，讓供貨廠家明白只有脫硫穩(wěn)定運行才能正常消耗石灰石，才能給廠家?guī)砝麧?。通過我們的各項工作之后，目前質(zhì)量非常穩(wěn)定。2.3 降低燃煤含硫量大的問題，積極協(xié)調(diào)燃料配煤通過廠內(nèi)管理系統(tǒng)，將先一日脫硫入口含硫量的數(shù)據(jù)通報給燃料攙配部門，及時指導(dǎo)其配煤工作，確保按脫硫運行中的煙氣含硫量

14、在設(shè)計值之內(nèi)。因此如果煙氣中的含硫量過大，可以采取提高PH值的辦法暫時維持脫硫運行。但長時間還是以降低采購合格含硫量的燃煤為根本。2.4 加強對旋流站的監(jiān)控及維修對于石膏旋流站的操作并不多，除了調(diào)整壓力以外并沒有太多手段。日常要加強檢查底流口液體流出的狀態(tài)，根據(jù)經(jīng)驗判斷，當(dāng)沉砂嘴噴出的為霧狀時效果為最佳，接近直流時效果已經(jīng)變差（見下圖），此時可以考慮更換沉砂嘴。也可以測量一下，旋流后達不到40-50%的脫水效果就要考慮更換旋流器了。再者就是停運后增加沖洗時間，防止?jié){液在旋流子中沉淀結(jié)垢。圖片：左側(cè)為正常狀態(tài)，右側(cè)為沉砂嘴更換前的狀態(tài)2.5 保持真空皮帶機的最佳工作狀態(tài)皮帶機的問題也就是關(guān)注濾布

15、的狀況，當(dāng)被油污染后也會影響脫水效果，保持穩(wěn)定的濾布沖洗水壓力，調(diào)整合理的皮帶轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)真空異常時及時清理真空罐中的雜物等等。2.6 提高漿液氧化程度若發(fā)現(xiàn)氧化風(fēng)機電流升高，估計氧化風(fēng)管結(jié)垢已經(jīng)結(jié)垢嚴重，在吸收塔檢修的過程中要對氧化風(fēng)管進行清垢處理。減少石灰石供漿量及石膏漿液的排出量，加大漿液在吸收塔內(nèi)的停留時間。同時降低PH的控制要求，一般保持在4.5-5.0即可。2.7 其他措施控制石膏脫水程度也是一個方面，保持儀表準確程度是脫硫運行的關(guān)鍵，運行人員要加強對運行參數(shù)的監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)不正常時應(yīng)查找原因，及時調(diào)整，防止多參數(shù)發(fā)生變化，給問題的處理造成困難。保持PH值在5.05.5之間，防止過高

16、或過低。過低可能造成脫硫效率的降低、腐蝕性加強，過高漿液中未反應(yīng)的石灰石量增多，兩種情況都不利于運行穩(wěn)定。另外，加強廢水排放，控制吸收塔內(nèi)CL-含量在20000ppm以下不超標(biāo)。3 快速恢復(fù)正常的技巧如果吸收塔石膏漿液脫水出現(xiàn)異常情況，如何盡快改善脫水效果問題，保證合格的石膏品質(zhì)是運行的關(guān)鍵。通過咨詢相關(guān)權(quán)威專家，大多都是全部置換漿液，但這種方法時間長影響大，達不到立竿見影的效果。往往脫硫系統(tǒng)又不能長期停運，加之脫硫相關(guān)檢查較多，不可能長時間去糾正。通過摸索我們在實際運行中發(fā)現(xiàn)一個解決問題的簡單辦法，只需停運系統(tǒng)8個小時左右或者不需停運就能解決的辦法，以供大家參考：首先，將脫水困難的塔停止脫水

17、，降低吸收塔液位至最低，對氧化風(fēng)管進行一次徹底沖洗，時間大約15分鐘，同時申請減小煙氣量，減少供漿量，保持合理的燃煤硫分。然后利用地坑泵加入以前脫水效果好時的石膏，加入量大概在10-15噸左右，密度可以提高到1150-1200kg/m3左右。6-8小時后重新脫水，效果得到改善，狀況得到糾正。此種方法我們經(jīng)過多次試驗，都在極短的時間內(nèi)解決了。想想其中的原理：也就是不管什么原因?qū)⑺?nèi)的平衡破壞了，重新補充一次晶種恢復(fù)原來的環(huán)境，建立起塔內(nèi)的平衡，問題也就解決了。具體的化學(xué)原理分析就不再敘述了。這只是暫時的辦法，要防患于未然，還要加強運行過程中的各個問題的控制。此種方法僅供參考，具體情況還有具體分析。脫硫工藝系統(tǒng)復(fù)雜，影響石膏含水率的因素比較多，各因素之間又存相互影響。通過對脫硫系統(tǒng)石膏含水量大的原因分析，在運行實際過程總