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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；
第三节石膏脱水相的水化过程
• 不稳定的中间产物(盐·CaS04·nH20),很难直接测定出，而对 不稳定的中间产物( CaS0 nH 0),很难直接测定出 很难直接测定出，
• 从热力学的观点而言，过饱和度可以用化学
势的差值△μ表示，对于过饱和溶液来说△μ 为：
• △μ=RT㏑（C/C∞） • 式中 • C— 过饱和溶液的浓度； • C∞ —新相的饱和浓度； • R—气体常数； • T—绝对温度。
•
从上式可以看到，当温度一定时，溶液的 过饱和度可以用溶液的浓度及新相的饱和浓度 比(C/C∞)来衡量，对于半水石膏-水体系来说 过饱和度的形成是由于半水石膏溶解时，对二 水石膏是过饱和的溶液。因此，石膏浆体的过 饱和度的量度可以用半水石膏的溶解条件下二 水石膏的平衡溶解度之比来表示。试验表明： 二水石膏的平衡溶解度，半水石膏的最大溶解 度以及相应的过饱和度均随温度而变化，如表 l-8 所示。
•结合水的测定可以采用下述
方法：在欲测结合水的那个时 刻，立即将试样放在无水酒精 中终止其水化作用；然后将终 止水化的试样先用酒精，再用 醚加以洗涤，以便除去未参与 水化的多余水分；接着在40℃ 温度下干燥至恒重并称其质量 然后将该试样煅烧至完全脱水 后再称其重量，最后通过计算 便可确定出结合水的含量。 图1-7 是以结合水含量表示的 水化过程。
半水石膏加水后进行的化学反应可用下式表 示： β-CaS04 ·1/2H20+3/2H20 1/2H CaS04·2H20+Q 2H 关于半水石膏的水化过程，按照上面的水化 反应式，可以认为是半水石膏转变为二水石 膏的过程。其中半水石膏含的结合水为6.2%， 而二水石膏含的结合水为20.93%。
石膏脱水系统
5.3.2真空皮带脱水机
设计为浆液重力自流经喂料机进入滤布。配备类似的喂料槽用 来淋洗分配浆料。皮带脱水机与水力旋流浓缩器建造在同一建 筑物的不同层面。主框架结构应为带防腐层的钢结构，用标准 的滚动轴承和耐压的型钢组成。 输送机支撑滤布，同时提供干燥凹槽和过滤抽吸的干燥孔及输 送带的真空密封。连续性的柔性裙边把输送带的两边缘黏合起 来，防止浆料和淋洗液外流。 供方应提供石膏饼厚度监测系统，利用带防腐金属护套的探头 测量石膏饼厚度并借此测量信号增加或降低皮带速度。此系统 也用于检测运行过程有无石膏产生。 供方应提供石膏定期采样点，位于石膏二级脱水设备后。 供方配备石膏脱水的所有辅助设备。如输送带的支撑设备；滤 布连续清洗设备。滤布的张紧系统是通过一种回路来自动控制。 皮带脱水机和真空泵应设置检修起吊设施，真空皮带脱水机应 设运行维护平台。
5.3主要设备
5.3.1石膏旋流器组（石膏旋流站） 石膏旋流器组浓缩后的石膏浆液从旋流器下部既可自流 到真空皮带脱水机。 旋流器应环状布置在分配器内，每个旋流器都装有单独 的手动阀或电动阀。 旋流器采用耐磨耐腐蚀的材料制作（碳钢衬胶或聚氨 酯），旋流器组整个系统为自带支撑结构，同安装的结构钢 支腿、平台扶梯一起作为设计的完整部分，所有支撑结构件 采用碳钢构件。 为防止旋流器被大颗粒堵塞，旋流器组入口应安装过滤 器，过滤器应采用耐腐不锈钢。
5.3.5石膏储存
石膏储存间容量按每天24小时， 按燃用设计煤种时3天容量考虑。 另有汽车运输石膏的进出口通道。 石膏储存间顶应有通风机。
5.3.4废水旋流器
石膏旋流器的溢流液，经废水旋流器浆液箱收集后，送至对应 的废水旋流器，废水旋流器的溢流液，经废水收集箱收集，送 至废水处理系统，底流经回收水箱收集送至吸收区再利用。废 水旋流器应能满足每个负荷条件下，通过控制旋流子的个数， 满足入口最低浆液流量和压力，或浆液浓度变化的条件下，稳 定运行且没有性能的降低。废水旋流器安装在废水箱的上部。 旋流器应环状布置在分配器内，每个旋流器都装有单独的检修 手动阀或气动阀 旋流器采用耐磨耐腐蚀的材料制作（碳钢衬胶、聚氨酯或陶 瓷），旋流器组整个系统为自带支撑结构，同安装的结构钢支 腿、平台扶梯一起作为设计的完整部分，所有支撑结构件采用 碳钢构件。 废水旋流器的设计应保证吸收塔排出浆液的分离效率，同时还 应考虑石膏浆液量变化范围调整的要求，每个旋流器至少备用 一只旋流子。
石膏脱水系统
石膏旋流浓缩器
水力旋流器主要是靠离心力的作用实现浆液的浓缩和分级 。对石膏旋流器来说主要是一级脱水。吸收塔浆液送往石 膏旋流器，进行浓缩及颗粒分级，稀的溢流返回吸收塔， 浓缩的底流送往真空脱水皮带机进行石膏脱水。石膏旋流 器的溢流含固量一般在1％ 一3％ (质量含量)左右，固相颗 粒细小，主要为未完全反应的吸收剂、石膏小结晶等，前 者继续参与脱硫反应，后者作为浆池中结晶长大的晶核， 影响着下一阶段石膏大晶体的形成。旋流器的底流含固量 一般在45％ 一50%(质量含量)左右，固相主要为粗大的石 膏结晶，真空脱水皮带机的目的就是要脱除这些大结晶颗 粒之间的游离水。
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石膏脱水系统
石膏脱水系统
1.系统构成
本系统按二级脱水系统考虑，一级为水 力旋流站，二级为真空脱水机，其中真空脱 水系统为两台机组公用系统。主要由石膏排 出泵、真空脱水机、真空泵、回流水箱、回 流水泵等设备组成。
2.工况介绍
石膏脱水系统设有2台真空脱水机，每台真空皮带 脱水机的出力为设计工况下100%的石膏量。经水 力漩流站浓缩至浓度为50%的石膏浆液被输送至 真空脱水机脱水，脱水后的石膏含水率为≤10%， 石膏纯度≥90%，脱水后的石膏落入石膏库中。真 空脱水机的滤出液进入废水缓冲箱；脱水装置冲 洗水进入回流水箱，经回流水泵送回制浆系统供 制浆用。
皮带机的紧急停运
1.皮带跑偏，保护拒动时。 2.皮带打滑或速度明显减慢时。 3.进、出料口堵塞时。 4.设备发出明显异声、不能正常工作时。 5.发生威胁设备、人身安全时。 6.密封水流量消失，保护拒动时
巡检时应注意的事项
1，检查泵的油位,振动,声音,电源在规定范围内. 就地无异常声响 .
脱水系统的工艺流程
第五讲-脱水系统
陕西有色榆林铝镁合金项目配套(5×330MW)
电力设施工程脱硫岛
第五讲 石膏脱水系统
2012年7月
领先环保科技，创造碧水蓝天
石膏脱水系统描述
工艺流程说明
主要设备介绍
领先环保科技，创造碧水蓝天
石膏脱水系统描述
石膏脱水系统描述
石膏脱水系统共设两级脱水，第一级为石膏水力旋流器脱水，来 自吸收塔石膏排出泵排出的含固量15 %(wt)的石膏浆液，浓缩至含固 量50%(wt)，同时具有石膏晶体分级及回收石膏浆液中的细小碳酸钙 晶体的功能。 第二级为真空皮带脱水机脱水，将含固量50 %(wt)的石膏浆液 进一步脱水至含固量90 %(wt)以上，脱水的同时对石膏进行洗涤，为 脱硫石膏的贮存、运输、再利用创造条件。脱水后石膏含水量小于10 %(wt) ，进入石膏库贮存。 脱水后的滤出液一部分返回吸收塔作为补充水，以维持吸收塔内 的液面平衡，另一部分进入石灰石制浆系统，实现循环利用。石膏水 力旋流器的上清液一部分滤液回收，另一部分进入废水旋流器，废水 旋流器上清液送至脱硫废水处理系统进行处理，以控制整个浆液系统 中的Cl-和重金属离子的含量，底流液滤液回收 。
排水坑搅拌器： 1个，顶进式，转速 85rpm
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主要设备介绍
主要设备介绍
① 吸收塔石膏排出泵（2台/塔） • 每个吸收塔设置2台石膏排出泵（1运1备），安装在吸收塔旁。吸收塔 排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔浆液池中排出输送至石膏水力旋 流器进行石膏一级脱水。 吸收塔石膏排出泵还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液箱中。
• 吸收塔反应池内的石膏浆液浓度达到要求（密度控制值为1050m3/h ~ 1250 m3/h）后，经吸收塔石膏排出泵（1运1备），送至石膏水力 旋流站进行浓缩分离。当运行泵故障时，自动切换到备用泵。两台泵 同时停运时，必须对整个系统的管道进行冲洗。
第三节石膏脱水相的水化过程
3.半水石膏的水化机理
• 关于半水石膏的水化机理有多种说法。 但是归纳起来，主要有两个理论：
• 一是溶解析晶理论； • 一个是局部化学反应理论。
(1)半水石膏水化的溶解析晶(溶解 沉淀)论
•
半水石膏与水拌和后，首先是半水石膏在水溶液中的溶解，因为半水石膏
的饱和溶解度（在20℃时8.85g/L）对于二水石膏的平衡溶解度(在20℃时为 2.04g/L)来说是高度过饱和的，所以在半水石膏的溶液中二水石膏的晶核会自发 地形成和长大。由于二水石膏的析出，便破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态， 这时半水石膏会进一步溶解，以补偿二水石膏析液相中减少的硫酸钙含量。如 此不断进行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏完全水化为止。
• 不稳定的中间产物(盐·CaS04·nH20),很难直接测定出，而对固 相反应产物进行x 射线分析和电子显微镜观察，则证明水化 产物只有二水石膏。
• 有人认为活化剂对硬石膏的加速作用是因为提高了硬石膏 的溶解度和溶解速度，但实际测试资料表明，明矾不仅降 低硬石膏的溶解度，同时也降低了二水石膏的溶解度。
硬石膏在活化剂的作用下，水化硬化能力增强，凝结时间缩短，强度提高。 根据活化剂性能的不同，分为：
硫酸盐活化剂 (Na2S04、NaHS04、 K2S04、KHS04、 A12(S04)3、FeS04、KA1(S04)2 ·12H20等) 碱性活化剂(石灰2%～5% 、煅烧白云石5%～8%、 碱性高炉矿渣10%～15%、粉煤灰10%～20%等) 。
• 结晶理论认为建立较高的过饱和度并使之维持足够的时间是半水石膏凝结 硬化的必要条件。
（2）半水石膏水化的局部化学反应 理论
关于，半水石膏水化的局部化学反应理论 也有人称之为胶体理论。这个理论认为，在半水 石膏水化过程的某一中间阶段，半水石膏与水分子生成某种吸附络合物或某
电厂脱硫培训—石膏脱水系统
电厂脱硫培训一石膏脱水系统第一节概述石灰石一石膏湿法脱硫工艺中，从吸收塔排除的石膏经过旋流分离、洗涤和真空脱水后，得到含有10%左右游离水的石膏，颗粒主要集中在30—60um.在脱硫装置正常运行时产出的脱硫石膏颜色近乎白色，当除尘器运行不稳定，带进较多的飞灰等杂质时，颜色发灰。
当石灰石的纯度较高时，脱硫石膏的纯度一般在90%—95%之间，含碱低，有害杂质较少。
FGD石膏的品质参数主要有杂质含量、自由水含量、溶解于石膏中的C1-含量、粒度、白度、机械性能等。
脱硫石膏的主要成分和天然石膏一样，都是二水硫酸钙晶体CaS04.2H20）。
在国外，脱硫石膏主要用来生产各种建筑石膏制品和用于水泥生产的缓凝剂。
不论是在日本、美国还是在德国，脱硫石膏应用已相当普遍。
脱硫石膏在很多方面与天然石膏不同，使用前必须进行处理。
在杂质中最重要的是氯化物，氯化物主要来源于燃料煤，如含量超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏，工业上消除可溶性氯化物的方法是用水洗涤。
近年来，随着国内脱硫市场的发展，有关部门对烟气脱硫石膏性能进行了研究。
试验结果表明：烟气脱硫石膏在建材行业应用可以十分广泛，基本上能代替所有天然石膏生产的建筑材料的建材制品。
由于天然石膏是以石膏石为原始态的，而烟气脱硫石膏是以含自由水10%左右的湿粉状态存因此在利用上各有利弊。
如煨烧建筑石膏粉，天然石膏需要破碎、制粉等多道预处理工序，烟气脱硫石膏因为有更多的游离水，煨烧消耗更多的热量，或者需要一个预干燥处理工序，另外因为其级配不好，在应用上应该考虑研磨问题。
吸收塔浆液池中石膏不断产生，为了使浆液密度保持在计划的运行范围内（浆液浓度约15-22%之间），吸收塔浆池浆液通过吸收塔石膏排出泵打入石膏旋流站，石膏旋流站包括水力旋流器和浆液分配器，在这里吸收塔来浆液的水分部分被脱除，使底流石膏含固量在50%左右，底流可通过底流浆液分配器进入石膏溢流浆液箱再重新回吸收塔浆池，或底流通过浆液分配器进入石膏底流浆液箱，再通过石膏浆液泵打入真空皮带脱水机（二级脱硫系统），进一步脱水至含水10%左右。
第五章石膏脱水系统
第五章石膏脱水系统5.1、石膏的基本知识在氧化石灰石湿法脱硫工艺中，从吸收塔排出的石膏浆经过旋流分离、洗涤和脱水后，得到10%左右游离子的石膏。
石膏晶体的粒径为1～250μm，主要集中在30～60μm，晶体主要为立方形和棒形。
在脱硫装置正常运行时产出的脱硫石膏颜色近乎白色，当除尘器运行不稳定，带进较多的飞灰等杂质时颜色发灰。
当石灰石的纯度较高时，脱硫石膏的纯度一般为90%～95%之间，含碱低，有害杂质少。
脱硫石膏和天然石膏一样，都是二水硫酸钙晶体（CaSO4.2H2O）。
其物理化学性质和天然石膏具有共同规律。
脱硫石膏由于稳定性好，一般可作为制造墙板或水泥而出售，其综合利用前景十分看好，是一种高附加值产品。
5.2、石膏的结晶石膏结晶是湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程的最终阶段，控制好石膏结晶的条件，对最终产品的质量将产生决定性的影响。
其生成过程为：5.2.1、烟气中的SO2经过一系列反应生成HSO3—和SO32-：5.2.2、生成的HSO3—和SO32-离子与石灰石浆液中的Ca2+反应生成CaSO3和Ca（HSO3）2，并被空气氧化成CaSO4。
随着反应的进行，浆液中的CaSO4浓度逐渐升高。
当达到饱和浓度时，浆液中出现石膏的小分子团，称为晶束，聚集将形成晶种。
与此同时，也会有石膏分子溶入浆液，形成动态平衡。
随着脱硫反应的进行，浆液中CaSO4出现饱和，动态平衡被打破，晶种逐渐长大称为晶体，新形成的石膏将在下现有晶体上长大。
同时伴有新的晶种的生成。
晶种生成和晶体长大这两个过程速率的相对大小，直接影响石膏的质量，而影响这两种速率的主要因素是浆液中石膏的相对过饱和度。
相对过饱和度表示式为：σ=（C-C*）/ C*。
式中C为溶液中的石膏的实际浓度；C*为结晶条件下溶液中石膏的过饱和度。
在湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺中，σ一般应维持在0.15～0.25。
过饱和度的通用定义为[Ca2+][SO42−]/CaSO4溶解度。