石膏脱水原理及石膏浆液品质对石膏的影响

石膏脱水原理
二、主要设备及原理 固体输送系统 进料料浆通过旋流器实现一级固液分离。浓缩料浆进入到皮带机的滤布上/ 皮带输送机上然后沿着其宽度均匀地展开。输送装置由一条转有孔及槽，以及 包括张紧装置的皮带机滤布的皮带构成。固体在由输送皮带带动的滤布上沿着 其长度向前运动，然后进行清洗和干燥。干燥后的固体就以滤饼的形式从皮带 机的尾部卸除，通过一根下料槽进入到石膏仓。 滤布冲洗水系统 真空泵密封水会在滤布冲洗水箱中收集起来，然后通过滤布冲洗泵抽到皮带机 上进行主要滤布和滤带
象，体现了晶体在实现全面快速生长之前所需等待的时间，可以用诱导时间来描述。
吸收塔浆液对石膏品质的影响
二、石膏结晶沉淀的过程 Natarajan等认为诱导 现象是出现在大量临 界晶核形成之前，而 不是一个一个临界晶 核的产生。通过系统 宏观特征随时间的变 化将过程分为溶解区 (平衡点A之前)、成 核区(平衡点A和突变 点B之间)和混沌区( 突变点B之后)。
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 底流回收率 固体颗粒在底流的质量流量与溢流的质量流量之比为底流回收率η，即
底流回收率是旋流器所能实现的浓缩效果，是设备选型的重要输入条件。湿法FGD 系统的石膏旋流器，其底流回收率一般大于70%
石膏脱水原理
二、主要设备及原理
石膏旋流器工作原理图
石膏脱水原理
二、主要设备及原理
石膏脱水原理
二、主要设备及原理
石膏脱水原理
三、保证石膏品质措施
在实际脱硫系统运行中， 综合考虑上述因素的影响，可从如下几方面调整最佳的运行 参数以获得较好的石膏品质： a．保证足够的浆池停留时间； b．降低进入脱硫系统烟气中飞灰的含量；
c．保证浆池有足够的搅拌强度和均匀的搅拌效果；
d．保证足够的氧化空气裕度； e．控制系统中的氯离子含量； f. 控制滤饼厚度运行在最佳范围内； g．定期检查设备运行情况及时发现故障并消除。
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 石膏旋流站选择 分离粒度是衡量旋流器分离效果的重要参数，它由设备压力降、外形尺寸及浆液物理 性质等因素决定。 选择石膏旋流器的关键是确定合理的分离粒度。 在分离粒度差别不大的条件下，为防止设备磨损，降低工程造价，应优先选用压力降 较小而设备直径较大的方案。
石膏脱水原理
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 石膏仓（库） 硫装置副产的石膏，贮存在石膏仓，或通过皮带输送至石膏库，然后又用 转载机装车后外运。 石膏饼厚度控制 为了保持滤饼稳定的厚度，皮带脱水机的速度根据厚度传感器检测在皮带 脱水机上的滤饼厚度通过脱水机的驱动动力变频器来加以调整和控制。 其目的在于控制石膏浆液的过程流量。
体结构、晶体粒径分布，从而进一步影响石膏脱水。因此从石膏结晶过程来分析影响因素进 而对石膏的影响意义重大，超低排放以来多厂发生石膏脱水困难的问题，给电厂带来了一系
列的影响，除却设备的原因，吸收塔浆液品质的影响往往最难控制。
吸收塔浆液品质对石膏的影响
二、石膏浆液结晶过程
晶型沉淀
晶 核
沉淀 颗粒
无定型沉淀
脱硫石膏物理化学性质与天然石膏具有共同的特征, 但作为一种工业副产品, 它具有再生石膏的一些特点, 和天然石膏相比又有一定的差异, 其中二水石 膏的含量较天然石膏还要高许多。
石膏脱水原理
三、脱硫石膏与天然石膏的比较
通过国内外脱硫石膏的应用研究, 脱硫石膏无论是在成份上、性能上、 技术上、可操作性上都与天然石膏一样, 可以安全地作为种类石膏建筑材料 使用, 并能达到相关的标准或规范要求。
设计的运行范围内，需将石膏浆液（15％到20％固体含量）从吸收塔中抽出。 浆液通过吸收塔石膏浆液排出泵排至石膏水力旋流器，进行石膏一级脱水。旋 流器底流石膏固体含量为50％左右，底流直接送至真空带式过滤机进一步脱水 至含水10%。含3～5％细小固体微粒的溢流液溢流至回用水箱，少量溢流液， 被输送到废水旋流站供给箱进一步分离处理。
Gypsum take off& Effect of gypsum slurry quality on gypsum
石膏脱水原理、石膏浆液品质对石膏的影响
石膏脱水原理
一、系统概述 石膏脱水过程是一个固液分离的工艺过程。在吸收塔中，随着SO2不断被
吸收下来，吸收塔浆液池中的石膏密度越来越高。为了使石膏浆液密度保持在
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 分离粒度 研究表明，决定d50的参数主要有旋流器直径Dc、压力降△P、来流含固量ci、固液两相密 度差(ρ s-ρ 1)等。事实上，当来料物性参数和压力降确定，分离粒度和设备直径之间基 本上是一一对应的关系，有以下经验公式
式中，d50为分离粒度，μ m；Dc为旋流器直径，cm；△P为旋流器的压力降（进料口与溢流 口压力差），kPa；ρ s-ρ 1为两相密度差，g/cm3；cV为来料固相所占体积百分数。
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 分离粒度d50计算 研究表明，决定d50的参数主要有旋流器直径Dc、压力降△P、来流含固量ci、固液两相密 度差(ρ s-ρ 1)等。事实上，当来料物性参数和压 力降确定，分离粒度和设备直径之间 基本上是一一对应的关系，有以下经验公式
式中，d50为分离粒度，μ m；Dc为旋流器直径，cm；△P为旋流器的压力降（进料口与溢 流口压力差），kPa；ρ s-ρ 1为两相密度差，g/cm3；cV为来料固相所占体积百分数。
石膏脱水原理
三、脱硫石膏与天然石膏的比较
石膏脱水原理
三、脱硫石膏与天然石膏的比较
吸收塔浆液品质对石膏的影响
一、概述
石膏本就是吸收塔浆液的一部分，吸收塔浆液的品质好坏直接影响石膏品质，吸收塔 内石膏浆液的颗粒度会影响是膏旋流站的分离效果；吸收塔石膏浆液内亚硫酸盐的含量过高
会引起石膏脱水困难；吸收塔内石膏浆液的金属离子含量在石膏形成的过程中会影响石膏晶
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 3、真空皮带机系统 石膏一级脱水的两台石膏浆液旋流器的底流，通过分配阀门均可以分别进入两 台真空带式过滤机的任一台进行过滤。经过真空带式过滤机过滤、冲洗后，得到合 格的副产物石膏。
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 3、真空皮带机系统 真空皮带机脱水过程实质上属于过滤过程。将需要分离的液体(或气体)混合物置于 具有细微孔道过滤介质的一侧，在压差推动力作用下，流体通过过滤介质的细孔道 流到介质的另一侧， 流体中的固体颗粒则被截留，从而实现液体与固体颗粒的分 离。

石膏脱水原理
三、脱硫石膏与天然石膏的比较
脱硫石膏晶体的粒径为1～250μm , 主要集中在30～60μm , 在脱硫装置正 常运行时产生的脱硫石膏颜色近白色, 采用石灰石- 石膏法脱硫石膏的纯度 一般在90 %～95 %之间, 采用白云石-石膏法, 脱硫石膏的纯度可达96 %以上,
有害杂质较少, 主要成分与天然石膏一样都是二水石膏晶体(CaSO4· 2H2O) 。
石膏脱水系统
二、主要设备及原理 滤布冲洗水系统 真空泵密封水会在滤布冲洗水箱中收集起来，然后通过滤布冲洗泵抽到皮 带机上进行主要滤布和滤带清洗，真空盒密封和滤带润滑。 真空系统 真空泵产生的负压是保证滤液回收系统的正确运行，正压排入大气，通过 控制滤饼厚度维持正确的真空度，工艺水对泵起密封和冷却的作用，自动排水 阀控制对气封装置的清洗。
石膏脱水原理
一、系统概述 石膏品质的好坏直接直接反映吸收塔浆液的健康水平，其各种成分的含量
侧面反映了石灰石品质、前面除尘设备的效果好坏、氧化风量是否满足要求等
等方面，所以石膏能够正常脱水、石膏所含成份符合设计要求是运行人员日常 控制的指导方向。 石膏脱水系统一般为二座吸收塔公用，按2×100%容量（燃用校核煤种）配 置，由2套石膏旋流站、2套真空皮带脱水机及其辅机、1只回用水箱、3台回用 水泵和1座石膏库仓等组成。
二、主要设备及原理 分离粒度 定义分级效率为50％ 的点所对应的颗粒粒度，为旋流器的分离粒度(又名切割粒径cut point)，记为d50。分离粒度是分级效率曲线上的重要一点，也是选择旋流器的关键参数。 分离粒度的物理意义，直观地讲可以用来表征一个旋流器所能达到的分离效果。即粒径
大小为d50的颗粒经旋流器分离后，有50％ 的颗粒进入溢流，另50％ 进入底流，而大于 此粒径的颗粒多半进入底流，小于此粒径的颗粒多半进入溢流。当减小d50，则大颗粒在 底流的回收率提高，同时小颗粒在溢流的回收率提高，大小颗粒之间实现更好的分离， 分级效率曲线变得更陡，旋流器分级效率更高。 当压力降越大，来流含固量越低，两相密度差越大，或旋流器直径越小，则分离粒度越 小，分级效率越高。一般来说，当旋流器外形尺寸和操作压力确定后，其对于颗粒的分 级效率就确定下来了
吸收塔浆液品质对石膏的影响
二、石膏结晶沉淀过程
湿法脱硫工艺中二水硫酸钙结晶过程通常包括成核和生长两个阶段：成核是指形成具 有临界尺寸的、稳定的二水硫酸钙晶核的过程，生长是指当过饱和度超过了一个临界值，
也就是临界过饱和度(过饱和溶液是不足以诱导二水硫酸钙晶体在溶液中的自发的均相成
核)，二水硫酸钙晶核生长成为二水硫酸钙晶体的过程。在结晶成核大量出现和二水硫酸钙 的快速生长之前有一段时间，系统的宏观特征不会发生大的变化，这一现象称之为诱导现
石膏脱水系统
二、主要设备及原理
石膏脱水原理
二、主要设备及原理 滤液回收 真滤液收集盒紧靠着上方皮带的下面密封。在负压下，滤液通过滤布以及 皮带上特殊设计的凹槽吸入收集盒中，气液混合物通过软管和集水管吸入到真 空分离器中，液体从气体中分离出来进入回用水箱或废水池或废水预澄清器， 滤液中的气体部分由真空泵从分离器的顶部抽出。 滤布冲洗水 从真空皮带机中出来的水将被收集起来并送至滤布冲洗水箱。再通过滤布 冲洗水泵抽到皮带机的顶部，用于石膏饼（固体）的冲洗。
吸收塔浆液对石膏品质的影响
二、石膏结晶沉淀的过程 溶液的过饱和度是析出结晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关键因 素。 相对过饱和度σ与溶液中石膏浓度的关系： σ=（Q- S）/ S 式中 Q—溶液中石膏的实际浓度； S—工艺条件下石膏的饱和浓度。