添加剂强化石灰石湿法烟气脱硫研究进展
湿法烟气脱硫添加剂增效机理及研究进展
综合 各种文献 ， 湿法脱硫过程可 以划分为五个
阶段 ：
准 的实施 ， 现有脱硫设备 即便是在其设计脱硫效
率下 也很难 达到 日益严 格 的 Ｓ Ｏ 排放 标准 。研 究表 明， 在湿法 脱硫技 术 中 ， 加 人 适 量 的添 加 剂 ， 既 可 以
（ １ ）溶质 Ｓ Ｏ ：由气 相 主体 扩散 到气 液两相 界面 气 相一侧 ； （ ２ ）Ｓ Ｏ ： 在 相界 面上 溶解 ， 并 转人 液相 ；
Ｔｈ ｅ Ｓ ｙ ｎ ｅ ｒ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｎ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
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添加剂在湿法烟气脱硫技术中的应用
内蒙 古石 油化 工
２ ０ １ ３ 年第 １ ５ 期
添 加剂 在湿法烟气脱硫技术中的应用
牛亚尊 ， 任 俊 英
（ 内蒙 古 机 电 职业 技 术 学 院冶 金 与 材 料 工 程 系 ， 内蒙 古 呼 和 浩 特 ０ １ ０ ０ ２ ０ ）
摘 要 ： 因石 灰 石 价 廉 易 得 ， 广 泛 应 用 于 烟 气脱 硫 过 程 中 。 但 因其 溶 解 度 小 而 液 相 传 质 差 ， 影 响 其 利 用和 脱硫 率 ， 难 于推 广 。向石 灰 石浆 液 中添加 某些化 合物 。 可 有 效 地 提 高 液 相 传 质 系数 ， 明显提 高脱硫 率， 降低 脱 硫 成 本 。 关键 词 ： 脱硫 ； 添加 剂 ； 无机 ； 有机 中圈分 类号 ： ＴＱ １ １ ３ ． ２ ６ ４ ． １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ５ 一Ｏ １ ０ ０ 一Ｏ ２
道 安 全监 察规 定 》 、 《 压 力 管 道安 全 技术 监察 规 程 》 、 《 压力管道 元 件制造 监督 检验规 程 》 、 《 在 用 压 力 管 道 检 验 规程》 、 《 压 力 管 道 检 验 检 测 机 构 资 格 管 理 办 法》 、 《 压力 管 道使 用 、 运 行维 护 规 程 》 、 《 压 力管 道操 作 人员规 定 》 。 上述 法规 的编 写 ， 应针 对工业 管道 、 公 用 管 道与 长输 管 道 的不 同特 点 ， 分 别 制 订 相 应 的部 门规 章与 规 范性 文件 ， 并 与 现 有 的 国 内外 检 验 检 测 最 新技 术紧 密结合 ， 具有 先进 性 、 适 用性 与可行性 。 在 运 行维 护 管 理与 检 验 技术 标 准方 面 ， 应 针 对 现 有 国 内外 检验 检验 能力 ， 制 订 适 合 于 中 国 国 情 的 埋 地管道 检验 检测 技术 规范 ， 如完 善现有 的《 地 下 管 线 电磁法 探 测规 程 》 等 ， 同时 ， 针 对 目前 国 内 检 验 检 验 机构 现状 与水平 ， 通过 科学 研究 ， 制 订 埋 地 燃 气 管 道 评价 技术 规范 ， 如《 埋 地管 道外 防腐涂 层的分级评 价 方法 》 。通 过 上 述 标 准 规 范 的 制 订 ， 使 现 有 的 地 下 管线检测 有 标准可 循 ， 各 检验 机构 的行 为规范化 。 当前 ， 首 先 应 在 全 国 范 围 内 开 展 压 力 管 道 使 用 登 记 管 理 工 作 以及 定 期 检 验 的 试 点 ， 从 而实行 以“ 企 业 负 责、 政 府监督 ” 为 主 的 压 力 管 道 新 的 检 验 与 安 全 运行监 察体 系 。 ［ 参考 文献］ Ｅ １ ３ 王 千． 在 用 压 力 管 道 全 面 检 验 中 的 工 作 方 法 分 析Ｅ Ｊ ３ ． 科 学之 友 ， ２ ０ １ １ ， （ ６ ） ． 进 行 了 试 验 研 究 。 结 果 表 明 所 加 添 加 剂 均 能 有 效 地
复合添加剂在湿法烟气脱硫中的应用研究
Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｓ ａ ｃ ｆＳ Ｓ ＤＳＢ ｍ ｐｏ ｉｅＡｄｄｉｉ ｅｉ ＦＧ Ｄ ｉａ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｄ ／ Ｃｏ ｓｔ ｔｖ ｎ Ｗ
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ｓｒ ｃａｔ ｏ ｉｍ ｄ ｄ ｃｌｕｆ ｅ Ｓ ） ｄ ｄ ｃｌ ｕｆｂ ｍｎ ＤＳ ） ｏ ｏｉ ｄ ｉｖ ｎｌ ｓ ｎ ｅｕｆｒ ａ ｏ ｕｆ ｔｎ ｓｄｕ ｏ ｅｙ ｌ ｔ （ＤＳ ／ ｏ ｅｙ ｓｌ ｅ ｉｅ（ Ｂ ｃ ｍｐ ｓｅａｄｔ ｅ ｍｅｔ ｅｄｓｌ ｉ ｔ ｎ ａ ｓ ａ ｏ ｔ ｉ ｏ ｉ ｏ ｕ ｚｉ ａ ｅｔ ｅｅｓ ｄｅ ｔ ｅ ｍａ ｅｍｉ ｏｓ ｌｔ ｎｓｒｙｎ ｐ Ｇ ｐ ａａ ｓ Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗ ｔａ ： ｐｉ ｍ ｇ ｎ ｒ ｔ ｉ ｗｉ ｓｌ ｄ ｃ —ｍｕａ ｏ ｐａｉｇｔ ｅＦ Ｄ ａｐ ｒｔ ． ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｔ ｏ ｔ ｗ ｕ ｄ ｈ Ｇ ｒ ｉ ｉ ｙ ｕ ｓ ｈ ｍｕ
第 ４ 卷第 ２ ０ 期 ２１ ０ １年 ２月
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石灰石湿法烟气脱硫过程的优化分析
石灰石湿法烟气脱硫过程的优化分析湿法烟气脱硫是一个复杂的化学、物理反应过程，包括二氧化硫吸收、石灰石溶解、石膏结晶等几个阶段，反应物、温度、pH、停留时间等条件都影响反应的进行，脱硫化学反应工艺的调整就是对这些反应条件进行优化控制。
1.确保反应原料的品质参与脱硫反应的物质除了原烟气外，还有脱硫荆石灰石和工艺水，它们直接影响反应，或与其它物质协同作用。
脱硫剂石灰石的特性主要体现在颗粒度和反应活性两个方面，一般的石灰石粉细度要求90%以上通过250目，某电厂在磨机投运初期，石灰石粉细度经常达不到这一要求，导致石灰石利用率低，石膏中CaCO3含量经常大于3%，经过对磨机的运行调整，细度得到改善，对浆液pH的调控能力增强。
石膏中CaCO3含量也渐趋正常.石灰石活性是一个容易被忽视的指标，用反应速率来衡量，即pH在5.5的条件下，石灰石转化分数达到80%的时间，时间越短越有利于反应，从近几年的实际测试结果看，当反应速率超过20000s时，石灰石中Ca2+的溶解就会受影响，将导致石灰石利用率下降。
我们通过对石灰石品质的跟踪分析，发现石灰石活性不佳时，通知电厂及时更换石灰石原料，以确保合格的石灰石粉参与脱硫反应。
脱硫工艺水进入吸收塔后被蒸发浓缩.高浓度的无机离子会影响石灰石的溶解和脱硫反应，因此必须对脱硫工艺水质进行严格控制，特别是电导率、COD、SS等指标。
某电厂为了节约水耗，进行废水回收利用，将电厂处理后的生活污水补充至脱硫工艺水池，经过一系列的实验室静态和动态试验，要求处理后生活污水的电导率低于500us/cm.水量小于800m3/d。
另一电厂将处理过的渣水与原水混合作为脱硫工艺水，要求渣水处理系统的出水Ca2+浓度控制在700mg/L以内，Cl-<1200mg/L，浊度<20NTU，这样才不会对吸收塔浆液的成份、pH的自动控制和石青品质产生不良影响。
2.合理控侧桨液pH吸收塔浆液pH控制是石灰石一石膏湿法脱硫反应的核心，它受机组负荷、原烟气SO2浓度、脱硫效率控制值、石灰石品质等条件的影响。
添加剂对石灰石脱硫效率影响的实验的开题报告
添加剂对石灰石脱硫效率影响的实验的开题报告尊敬的评委：我将要进行的实验是关于添加剂对石灰石脱硫效率影响的研究，现向大家提交开题报告。
背景介绍：随着工业化进程的加快，大量的燃煤、燃油等燃料的燃烧会产生大量的二氧化硫。
这些废气若未经处理，将直接排放到大气中，成为酸雨的来源，对环境和人类都有极大的危害。
为减少硫氧化物的排放，广泛采用了石灰石脱硫技术，但是使用石灰石脱硫的效率仍然有待提高，因此研究添加剂对石灰石脱硫效率的影响具有重要意义。
研究目的：本次实验旨在研究不同添加剂对石灰石脱硫效率的影响，寻找提高石灰石脱硫效率的方法。
研究内容：1. 调制石灰石脱硫试剂。
2. 混合添加不同添加剂的石灰石脱硫试剂。
3. 在不同温度下进行模拟烟气脱硫试验，并测试不同添加剂对脱硫效率的影响。
4. 对比不同添加剂的石灰石脱硫效果，并分析影响因素。
实验方案：1. 材料准备：石灰石、二氧化硫、不同添加剂（如混合锌、锰等）、试剂、水等。
2. 调制石灰石脱硫试剂：按照一定比例将石灰石、二氧化硫、水等添加到试剂中，并充分搅拌均匀。
3. 混合添加不同添加剂的石灰石脱硫试剂：将不同添加剂加入到石灰石脱硫试剂中，进行均匀混合。
4. 在不同温度下进行模拟烟气脱硫试验：将混合添加不同添加剂的石灰石脱硫试剂注入脱硫烟气系统中，分别在不同温度下进行脱硫试验。
对试验结果进行记录。
5. 数据分析：对比不同添加剂的石灰石脱硫效果，并采用统计学方法分析影响因素。
预期效果：通过本实验的开展，预计能够探明不同添加剂对石灰石脱硫效率的影响规律，寻找提高石灰石脱硫效率的方法。
同时，本实验数据可以为相关工业生产提供技术支持和改进建议。
感谢您的关注和指导，希望能够取得良好的实验结果。
添加剂强化石灰石湿法烟气脱硫实验研究
收稿日期:2005-01-15基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2001AA527010)作者简介:马立波(1981-),男(回族),云南砚山人,硕士研究生.添加剂强化石灰石湿法烟气脱硫实验研究马立波,项光明,赵旭东,姚 强(清华大学热能工程系热能动力工程与热科学重点实验室,北京 100084)摘要:以Na 2S O 4和M gS O 4等无机盐添加剂加入石灰石浆液中,测定了不同浆液中CaCO 3溶解度.结果表明,Na 2S O 4和M gS O 4均能提高CaCO 3溶解度,其中Na 2S O 4的促溶效果更好.通过平流泵定量滴定稀硫酸溶液,测定了不同浆液组成的CaCO 3溶解速度.结果表明,加入0105m ol ΠL 柠檬酸钾可使浆液中生成柠檬酸,从而提高CaCO 3的溶解速度,并增强浆液缓冲能力,其强化效果优于Na 2S O 4和M gS O 4.在配有无机盐添加剂的浆液中通入由N 2和S O 2模拟的含不同ρ(S O 2)的烟气(ρ(S O 2)为2000～3000mg Πm 3),分别研究了S O 2吸收率随着初始pH ,通气时间和浆液成分的变化规律.结果表明,在浆液中加入0105m ol ΠL 的Na 2S O 4或M gS O 4,可以强化CaCO 3溶解和S O 2吸收,同时可以增强浆液的缓冲能力.关键词:湿法烟气脱硫;添加剂;溶解速度;pH中图分类号:X 70113 文献标识码:A 文章编号:1001-6929(2006)01-0039-04Experimental Study on Additive Enhanced Lime stone Wet Flue Ga s De sulfurizationM A Li 2bo ,XI ANG G uang 2ming ,ZH AO Xu 2dong ,Y AO Qiang(K ey Laboratory of Thermal Science and P ower Engineering ,Department of Thermal Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract :The limestone slurry is added with inorganic salt such as Na 2S O 4and MgS O 4,etc.,and the s olubility of CaC O 3in the slurry is measured.The result shows that Na 2S O 4and MgS O 4can both increase the s olubility of CaC O 3,and the effect of Na 2S O 4is better.The sulfuric acid is titrated in the slurry through an advection pump and the diss olution rate of limestone is measured in different slurry.The result shows that the existence of 0105m ol ΠL potassium citrate generates citrate acid in the slurry ,which can increase the diss olution rate of CaC O 3and enhance the bu ffering capacity of the slurry.The simulated flue gas ,mainly consisting of N 2and S O 2with different proportions (mass concentration of S O 2is 2000～3000mg Πm 3),passes through the slurry with inorganic additives.The in fluences of the slurry ’s initial pH ,ventilating time and composition of slurryon the ads orption rate of S O 2are studied.The result shows that the existence of 0105m ol ΠL Na 2S O 4and MgS O 4can en force the diss olution of limestone and the ads orption of S O 2,and can als o enhance the bu ffering capacity of the slurry.K ey w ords :wet FG D ;additive ;diss olution rate ;pH 石灰石因价廉易得而一直作为湿法烟气脱硫(FG D )的主要吸收剂之一.但CaC O 3溶解度小而且液相传质差,直接影响到脱硫率.研究表明,向石灰石Π石灰浆液中添加某些化合物,可以促进石灰石的溶解,提高液相传质系数,促进S O 2的吸收,从而明显提高脱硫率,降低脱硫成本和运行费用[1—2].至今已有几十种添加剂被研究过,同时不同研究者对同一种添加剂应用于不同FG D 装置的结果也不尽相同,而且其作用机理也不完全清楚.早期R ochelle 等[2]以有机酸为添加剂,对脱硫反应气固界面的pH 影响规律进行了理论分析,对不同有机酸添加剂的进一步研究发现,脂肪酸可以增强溶液的缓冲性能.Naohiko Ukawa 等[3—4]采用以稀硫酸滴定含有无机盐的石灰石浆液的方法,对一定pH 下的石灰石溶解过程进行了研究.Frandsen 等[5]在小型湿法脱硫实验台上采用有机酸作为添加剂,研究了添加剂浓度对脱硫率、浆液pH 和脱硫石膏中残留CaC O 3量的影响规律,同时对CaC O 3粒径的影响进行了研究.近年来国内学者吴忠标等[6]以旋流板塔位脱硫设备,系统研究了Na 2S O 4,MgS O 4,腐植酸钠及造纸黑液强化的湿式石灰石脱硫过程,考察了浓度,pH 和液气比等参数对脱硫率的影响,为工业应用提供了参考数据.在已有的研究基础上,笔者主要对Na 2S O 4,MgS O 4强化石灰石脱硫过程进行了实验研究.把气、液、固三相的复杂反应分为气液反应和液固反应来进行研究.在实验过程中详细测定了不同情况下的S O 2吸收率和pH 等随反应时间的变化情况,分析了不同pH 范围时的反应机理.第19卷 第1期环 境 科 学 研 究Research of Environmental Sciences V ol.19,N o.1,20061 实验装置和原理111 CaC O 3溶解速度测定将按照设计配比的浆液置于大烧杯中,通过平流泵定量滴定稀硫酸,与浆液反应,通过pH 计和温度计观察浆液pH 变化规律,同时可以改变平流泵的流量,以达到不同的pH 变化规律.浆液中发生如下化学反应:H 2SO 4+CaCO 3→CaSO 4・2H 2O +CO 2(1)反应平衡时:F ・c ・d t =r ・V ・d t +V ・d c ′+c ′・d V (2)式中,F 为稀硫酸滴定速度,L Πh ;c 为用于滴定的稀硫酸浓度,m ol ΠL ;V 为石灰石浆液体积,L ;c ′为浆液中H 2S O 4浓度,m ol ΠL.CaC O 3溶解速度定义为:r =(F ・c )ΠV(3)式中,c 和V 均为常数;F 为使浆液pH 稳定在512时稀H 2S O 4滴定速度.112 S O 2吸收实验装置S O 2气体吸收实验装置如图1所示,模拟烟气由N 2和S O 2组成,气体流量可从2个气体转子流量计读出,按照要求设定的气体体积流量配比得到不同ρ(S O 2)(2000～3000mg Πm 3)的模拟烟气.气体在进入吸收液之前先经过1个普通的气体混合瓶,使其充分混合均匀后以一定ρ(S O 2)进入吸收瓶发生脱硫反应.吸收液可根据实验条件选取不同的浆液和添加剂,经过吸收瓶后的气体通过两级尾气吸收瓶进行吸收.吸收液按照国标配制,为氨基磺酸铵和硫酸铵的混合溶液.经过所述的实验流程,S O 2被完全吸收,采用碘量法分别滴定浆液和尾气吸收液,即可得到浆液吸收瓶和尾气吸收瓶所吸收的ρ(S O 2).图1 SO 2吸收率测试装置Fig.1 Schematic diagram of measuring theads orption rate of S O 2 由于气体转子流量计的误差和气体混合不充分的原因,ρ(S O 2)不能根据转子流量计度数进行计算,故应重新定义S O 2吸收率.设在吸收瓶中被浆液吸收的ρ(S O 2)为c 1,尾气吸收瓶中吸收的ρ(S O 2)为c 2,则S O 2吸收率可定义为:R S O 2=[c 1Π(c 1+c 2)]×100%2 结果与讨论211 添加剂对CaC O 3溶解度的影响要研究添加剂对CaC O 3溶解速度的影响,需先研究添加剂对CaC O 3溶解度的影响.方法是用E DT A 络合滴定溶液中的Ca2+,以钙红为指示剂,当溶液颜色由玫瑰红变成蓝色时,就已经达到滴定终点.按照该实验方法分别对无添加剂的和有不同添加剂的CaC O 3饱和溶液进行了Ca 2+滴定,滴定结果如图2所示.其中,添加剂为不同浓度Na 2S O 4和MgS O 4.图2 不同添加剂对碳酸钙溶解度的影响Fig.2 The in fluence of different additives onthe limestone ’s s olubility 由图2可知:①加入0110m ol ΠL Na 2S O 4时,CaC O 3的溶解度提高了3倍多,但加入0115m ol ΠL Na 2S O 4时,钙离子浓度反而下降,可见添加剂多了不一定能促进CaC O 3的溶解;②MgS O 4在0110和0120m ol ΠL 时对CaC O 3溶解度的影响相差不大.由此可见,不同添加剂对CaC O 3溶解度的影响不同,而Na 2S O 4比MgS O 4更有利于CaC O 3溶解;此外,相同添加剂在不同浓度下的影响也不同.但与饱和CaC O 3溶液相比,加入添加剂的溶解度都有一定提高,说明加入添加剂之后可以促进CaC O 3的溶解.212 添加剂对CaC O 3溶解速度的影响分别取不同无机盐添加剂(Na 2S O 4,MgS O 4,NaCl 和柠檬酸钾),保证添加剂在溶液中的阴离子浓度相同,均为0105m ol ΠL ,浆液成分为410g CaC O 3,5g CaS O 4,通过改变稀硫酸的滴定速度,使得浆液pH 控制在512左右.图3为加入不同无机盐添加剂后,浆液pH 随时间的变化规律.根据CaC O 3溶解速度的定义,由上述数据可以分04环 境 科 学 研 究第19卷别计算不同情况下CaC O 3的溶解速度,结果如表1所示.图3 不同添加剂存在时浆液pH 随时间的变化Fig.3 The changes of pH on different additives表1 C aCO 3溶解速度测定T able 1 The diss olution rate of CaC O 3measurement 项目无添加剂添加剂Na 2S O 4M gS O 4NaCl 柠檬酸钾r0.0570.099750.08550.071250.1568 由表1可知,添加剂可以提高CaC O 3在浆液中的溶解速度,但不同添加剂对溶解速度的影响也不相同,原因在于添加剂在浆液中的作用机理不同.初步分析发现:以Na 2S O 4和MgS O 4为添加剂,其影响机理主要来自双硫酸根离子的作用;以柠檬酸钾为添加剂,因为有柠檬酸的生成,使溶液pH 缓冲能力加强,有利于CaC O 3的溶解.从相对溶解速度的比较可以看出,加入柠檬酸钾可以明显提高CaC O 3的溶解速度,并且浆液缓冲能力增强.213 添加剂强化S O 2吸收2.3.1 初始pH 和通气时间的影响由图4可知,清液初始pH 对S O2吸收率的影响不大.在无添加剂时,浆液pH 主要受S O 2的影响,改变浆液初始pH 不能明显提高脱硫率.图5为通气时间对S O 2吸收率的影响.从图5可知,通气5min 时,S O 2吸收率已经达到95%,此时S O 2基本上都被清液吸收,可见鼓泡带来的脱硫率是很理想的,但是这与实际工程相差较大;通气15min 后,清液中的S O 2基本已经饱和,继续通入气体,S O 2的吸收率降低较快.2.3.2 添加剂的影响研究了不同CaC O 3质量和添加剂质量对S O2吸收率的影响,结果如图6,7所示.从图6可知,CaC O 3质量对S O 2吸收率的影响较大,质量相差011g ,但是吸收率却相差几个百分点.当m (CaC O 3)为0125g 时,S O 2图4 初始pH 对SO 2吸收率的影响Fig.4 The in fluence of initial pH onads orption rate of S O 2图5 通气时间对SO 2吸收率的影响Fig.5 The in fluence of ventilation timeon ads orption rate of S O 2图6 C aCO 3质量对SO 2吸收率的影响Fig.6 The in fluence of CaC O 3on ads orptionrate of S O 2图7 添加剂质量对SO 2吸收率的影响Fig.7 The in fluence of additive on ads orptionrate of S O 2吸收率为79%,可以在此时考虑加入添加剂,以研究添加剂对S O 2吸收率的影响.图7为不同Na 2S O 4和MgS O 4的添加量对S O 2吸收率影响.从图7可知,Na 2S O 4和MgS O 4的添加量对浆液的吸收能力均有强化效果.Na 2S O 4添加量的影响是有阶段性的.14第1期马立波等:添加剂强化石灰石湿法烟气脱硫实验研究m(Na2S O4)在118g左右时,强化效果开始趋于稳定,S O2吸收率稳定在92%左右,说明此时Na2S O4的强化作用已经完全发挥,继续加入Na2S O4,强化效果不是很明显.与Na2S O4相似,MgS O4强化效果也是慢慢趋于稳定.所不同的是此时m(MgS O4)为214g.将Na2S O4和MgS O4的质量分别换算为摩尔浓度,可以发现当c(S O42-)为0105m olΠL时,S O2吸收率趋于稳定,可见添加剂中真正起作用的是S O42-的影响,S O42-的存在是S O2吸收率提高的根本原因.由于添加剂在浆液中也在发生一系列复杂的反应,所以浆液中pH必将受到影响.为了研究添加剂强化石灰石脱硫的机理,选定Na2S O4和MgS O4的浓度均在最佳值,即0105m olΠL,用pH计测定浆液pH,可得到在不同情况下的pH随时间的变化曲线,如图8所示.图8 添加剂对浆液pH的影响Fig.8 The in fluence of additive on the slurry’s pH 由图8可知,浆液在加入MgS O4和Na2S O4后,pH变化速度减慢,并且终点pH升高.可见Na2S O4和MgS O4的引入增强了浆液的pH缓冲能力,更有利于S O2的吸收,从吸收率的测定充分证明了这个事实.3 结论a.在石灰石浆液中加入添加剂确能提高CaC O3 的溶解速度,其中以柠檬酸钾的缓冲效果最好.加入柠檬酸钾后,溶液的缓冲能力明显加强,有利于CaC O3与酸的反应,从而加快反应速度.b.浆液初始pH对S O2吸收率的影响较小,通气时间的影响较大.研究发现,通气15min后,浆液中S O2已经饱和.c.添加剂的引入能明显提高S O2的吸收率,但是添加剂的浓度不宜过高.研究发现,c(Na2S O4)和c(MgS O4)在0105m olΠL左右时,强化效果最佳,S O2吸收率趋于稳定,此时若再继续加入Na2S O4或MgS O4, S O2吸收率变化不明显.d.对Na2S O4和MgS O4强化脱硫的机理分析发现,主要还是来自于S O42-的影响,在S O42-浓度相同时,Na2S O4和MgS O4强化效果类似,对S O2吸收率的影响效果相同.参考文献:[1] Henzel D 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Wu Zhongbiao,T an T ianen.S tudies on additive of wet FG D with lime limestone[J].China Environmental Science,1995,15(6):438—442.(责任编辑:孙彩萍)24环 境 科 学 研 究第19卷。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫影响脱硫效率的因素及最佳解决办法探究
石灰石-石膏湿法烟气脱硫影响脱硫效率的因素及最佳解决办法探究摘要：烟气脱硫是现代环保工程中关键的一环，而石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫技术。
本论文旨在探究影响石灰石-石膏湿法烟气脱硫效率的因素，并提出最佳解决办法。
通过研究和分析不同因素对脱硫效率的影响，可以为湿法烟气脱硫工程的设计和优化提供理论依据。
关键词:石灰石；烟气脱硫；设备改进引言：随着工业化进程的加快和能源消耗的增加，大量的烟气排放给环境带来了严重的污染问题。
其中，烟气中的二氧化硫（SO2）是主要的污染物之一，它不仅对大气环境造成危害，还对人体健康产生不良影响。
为了减少和控制烟气中的SO2排放，烟气脱硫技术成为了重要的环保措施之一。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫技术，其具有成本低、脱硫效率高等优点，被广泛应用于工业领域。
然而，脱硫效率受到多种因素的影响，如石灰石特性、石膏特性、烟气特性等，因此深入研究这些因素对脱硫效率的影响，寻找最佳解决办法，对于提高脱硫工艺的效率和环保效果具有重要意义。
1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺概述1.1石灰石-石膏湿法烟气脱硫原理石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫工艺，其原理基于石灰石和石膏之间的化学反应。
主要步骤如下：一是烟气吸收。
烟气经过预处理后，进入脱硫塔，在塔内与喷射的石灰石石浆接触，烟气中的SO2被吸收到石灰石石浆中形成硫酸钙（CaSO3·1/2H2O）。
二是氧化反应。
硫酸钙在脱硫塔中被氧化为石膏（CaSO4·2H2O），氧化反应主要由氧化剂催化进行。
三是分离。
石膏颗粒在脱硫塔中与石灰石石浆一起被排出，通过分离装置将石膏颗粒从石灰石石浆中分离出来，形成脱硫石膏。
四是石膏处理。
脱硫石膏进一步处理，经过脱水、干燥等工艺，得到可回收的石膏产品。
1.2工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的基本流程如下：一是烟气预处理。
烟气经过除尘装置进行粉尘和颗粒物的去除，确保脱硫系统的稳定运行。
石灰石(石灰)湿法脱硫技术
石灰石（石灰）湿法脱硫技术湿法脱硫中所应用的脱硫系统位于烟道的末端，脱硫过程中的反应温度低于露点，因此，脱硫后的烟气需要进行加热处理才能排出。
由于脱硫过程中的反应类型为气液反应，其脱硫效率和所用脱硫添加剂的使用效率均较高，因此，在许多大型燃煤电站中都已建成使用。
一、石灰石（石灰）湿法脱硫技术概述根据最新的技术统计资料显示，到目前为止投入使用的脱硫技术种类已经超过200种，在形式多样的脱硫技术中，湿法脱硫技术是应用范围最广、脱硫效率最高的一种应用技术，占脱硫设备总装机量的80%以上，始终占据着脱硫技术领域的主导地位。
石灰石（石灰）湿法脱硫技术作为最成熟的一种脱硫技术，其脱硫效率可到90%以上，成为效果最显著的脱硫方法。
石灰石（石灰）湿法脱硫技术经过几十年的发展，已被应用于600MW 烟气单塔的烟气处理系统中，脱硫剂的利用效率基本稳定在95%以上，反应过程所消耗的电能不足电厂出力的1.5%，与十多年前的脱硫系统相比，在脱硫成本轻微上升的条件下脱硫效果却得到了质的飞跃。
二、石灰石（石灰）湿法脱硫技术的应用原理（一）工艺流程石灰石（石灰）湿法脱硫技术的基本过程是：烟气经锅炉排出后进入除尘器，之后进入脱硫塔，脱硫塔内的石灰石浆液与烟气中的SO2进行气液反应，生成CaCO3和CaCO4。
在反应之后的浆液中充入氧气，可将CaCO3氧化成CaCO4和石膏，石膏经脱水处理后可作为脱硫反应的副产品被回收利用。
工业实践中采用最多的脱硫塔方式是单塔，在单塔中可完成脱硫反应的全过程，脱硫成本和运行费用也更低。
（二）反应过程烟气中的SO2在脱硫塔内的反应过程可用下面两个方程表示，其中，第二个反应过程中生产的CaSO3会被烟气中的氧气氧化生成CaSO4，形成副产品被回收利用。
SO2+CaCO3—CaSO3+CO2 石灰石浆液（1）SO2+Ca（OH）2—CaSO3+H2O 石灰浆液（2）（三）脱硫效率脱硫效率受到诸多因素的影响，其中，脱硫塔中的pH值对脱硫效率会产生较大的影响。
湿式石灰石石灰_石膏烟气脱硫的发展及展望
第24卷,总第139期2006年9月,第5期《节能技术》E NERGY C ONSERVATI ON TECH NO LOGY Vol.24,Sum.No.139Sep.2006,No.5湿式石灰石/石灰-石膏烟气脱硫的发展及展望姜 健(哈尔滨岁宝热电股份有限公司,黑龙江 哈尔滨 150000)摘 要:湿式石灰石/石灰-石膏烟气脱硫是目前国内,以及将来大型机组环保中的主要脱硫技术。
该技术从上个世纪70年代开始研发应用,系统经历了三代的发展,吸收塔也经历了喷淋塔、填料塔等多种塔型的不断改进。
作为一种发展较早,技术较成熟的脱硫技术,湿式石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫技术未来应进一步改进、简化系统,缩小设备,控制二次污染,使脱硫副产物资源化。
关键词:湿法烟气脱硫;石灰石/石灰-石膏法;脱硫塔中图分类号:X70113 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2006)05-0450-05Development and Future of Wet Flue G as Desulfurizationwith Limestone/Lime G ypsum MethodJ I ANGJian(Harbin Shirble Electric -Heat C o.,LT D.,Harbin 15000,China )Abstract :Nowadays and in the future ,wet flue gas desulfurization with limestone/lime -gypsum method is one of the main technologies for large capacity units in China.The technology ,with three generations until now ,was developed in 70s last century ,and is im proved in the desulfurization tower ,from spray tower to packed tower.As an early and well -developed technology ,in the future ,the system and the units should be sim plified ,and the pollutant should be fully used.K ey w ords :wet flue gas desulfurization ;limestone/lime -gypsum method ;desulfurization tower收稿日期 2006-07-12 修订稿日期 2006-08-28作者简介:姜 健(1974～),男,工程师。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫优化研究与实践
层 上部 “ 屋脊式 ” 二 级 除雾 器 ， 除 出烟 气 携 带 的 液
滴， 通 过净 烟气 挡 板 经 烟 囱后 排 人 大 气 中。除 雾 器 管 道 和叶 片 均 采 用 纯 聚丙 烯 及 云 母 聚 丙 烯 材 料 制 成， 耐温性强 ， 可长时间耐 ８ Ｏ ℃ 高 温 。胜 利 发 电 厂
机 组 和 湿 法 脱 硫 系统 的 安 全 可 靠 性 及 经 济 运 行 水 平 ， 确保 ｓ Ｏ 排 放 满足 环 保 要 求 。
关键词 ： 石灰 石一 石 膏 湿 法 脱 硫 ； 优化 ； 改进 ； 安 全； 经 济
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ｉ ｍｅ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｗｅ ｔ Ｆ ＧＤ， ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｍｅ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ — ｇ ｙ ｐ ｓ ｕ ｍ ｗｅ ｔ Ｆ ＧＤ ｏ ｐ ｔ ｉ － ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ｏ ｆ Ｓｈ ｅ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｄ ． Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
中图分类号 ： Ｘ ７ ０ １ ． ３
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ６ ７ ４— ８ ０ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ３— ０ ２ ５— ０ ３
一
、
１ 概 况
胜 利发 电厂一期 ２ Ｘ ２ ２ ０ＭＷ 机 组 、 二期 ２× ３ ０ ０ ＭＷ 机组 ， 锅炉 尾 气 处 理 全 部 采 用 石 灰 石一 石 膏 湿 法 烟气脱 硫 工 艺 ， 吸收塔为逆流式 喷淋塔 ， Ｆ Ｇ Ｄ装
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∞ ＋ Ｈ ＋一 Ｈ ｏ０
（ １ ０ ）
同时乙酸 的缓冲作用 ， 使气液传质能力得到提
高， 其反 应为 ： Ｓ ０ ２ （ 气） 一， Ｓ （ ） ２ （ 液）
，
（ １ １ ）
（ １ ３ ）
主要 的脱 硫反 应为 ：
５ ｊ Ｄ ２ ＋ Ｈ２ ０＋ ５ ｏ 一 ２ ＨＳ ０ｚ ＿ （ ４ ）
随 着 我 国大 气 污 染状 况 日趋严 峻 ， 环 境 保 护部
协同国家质量监督检验检疫总局制定 了新版《 火电 厂大气污染物排放标准》 （ Ｇ Ｂ １ ３ ２ ２ ３ － ２ ０ １ １ ） ， 该标准
已于 ２ ０ １ ２年 １月 １日正 式 实施 。新标 准 对 燃煤 电
Ｃ ｒ ｏ ｎ ｋ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ［ ］ 等人 在 实 验 中 发 现 ， 石 灰 石 浆 液
指 出复合 添加 剂是 研究 发 展的重 点 。
关键 词 ： 湿 法烟 气脱硫 石 灰石 添加 剂
１ 上 ・ 刖 ■ －－ ０ 罱 一
可以有效地促进石灰石溶解 ， 改善浆液的传质性能，
从而有效地提高脱硫效率； 同时某些添加剂 的加人
也能起 到 阻垢 的作用［ ４ ＿ 唱 ］ 。因添加剂 存在 上述优 点， 使其成为湿法烟气脱硫研究中的一大热点 。
摘 要
随着火电厂新 的二氧化硫排放限值的实施 ， 现有 的石灰石湿法烟气脱硫工艺难 以满足排放要
求 。通过 在石 灰 石浆 液 中加入添 加剂 ， 能 够有效 地促 进石 灰 石 的溶解 ， 改 善 浆 液 的传 质性 能 ， 从 而
提高脱硫效率 。本文综述了石灰石湿法烟气脱硫技术 中添加剂强化脱硫的机理及研究应用现状，
ｚ ＿＋ ∞ ２ 十＋ Ｈ２ ０
（ １ ）
中性 粒 子 对 Ｍｇ Ｓ Ｏ。 。在 脱 硫 过 程 中 ， 转 化 为
艺难于满足新标准下更加严格 的 Ｓ Ｏ ２ 排放要求， 许
多电厂面临着脱硫技术升级、 脱硫设备优化改造等 难题 。通过对脱硫设备改造， 如： 增加吸收塔 、 增加
Ｍｇ 计， 其脱硫反应式为 ：
∞２ ＋ Ｈ２ Ｏ＋ Ｍｇ Ｓ Ｏ２ 一 Ｍｇ２ ＋＋ ２ ＨＳ ０ｉ （ ２ ）
从上述反应过 中不难发现 ， 控制浆液至合适 的
喷淋层等 ， 无疑能够提高脱硫效率 ， 但将会面临着较
大的一次性投入 和新增 占地等问题 。在不对现有设
ｐ Ｈ值 ， 能使系统保持持续高效 的脱硫率 。
２ ． １ ． ２ 钠 盐
煤等化石燃料燃烧产生大量 Ｓ ０ ２ ， 是形成酸雨 的主要原因之一 。据统计燃煤 电厂尾气 中 Ｓ Ｏ ２ 的排 放量约 占工业 总排放量 的 ５ ５ 。因此对 燃煤电厂
尾气 中 Ｓ Ｏ２ 进 行 有 效控 制 ， 对 环 境 治 理 具 有 十 分重 要 的意 义 。石灰 石一 石膏 法 以其 脱硫 效 率高 、 运 行可
２ 添 加 剂 作 用 机理
国 内外 学者 对石灰 石湿 法脱 硫 中添加 剂进 行 了 大量研 究 ， 概括起 来 现 有 的 添加 剂 主 要 可 以 分 为无 机 添加 剂 和有 机 添加剂 两 大类 。
２ ． １ 无机 添加 剂
２ ． １ ． １ 镁 化 合 物
靠、 技术稳定等优点而被广泛应用于燃煤 电厂尾气 的治理中， 其市场 占有率达到了 ７ Ｏ 左右生 了显著 的变 化。在 近于 中性 的溶液 中 ， Ｍｇ 。 十 将 同浆 液 系统 中 的 ＨＳ ０３ 一发 生 再 生 反应 ， 生
成 中性离 子对 Ｍｇ Ｓ Ｏｓ 。 ， 其 反应 方程式 为 ：
Ｍｇ ２ ＋＋ ２ ＨＳ Ｏ－ ￣＋ Ｃ ａ Ｃ Ｏ３ 一 Ｍｇ Ｓ Ｏ２ ＋Ｃ ａ 抖 ＋
Ｓ ０ ２ （ 液） ＋ Ｈ２ Ｃ Ｈ２ ５ Ｏ３ 一 Ｈ＋ ＋ ＨＳ Ｏ； （ １ ２ ）
Ｈ＋ ＋ Ａｃ 一一 ＨＡｃ
从 反应 （ ４ ） 可知 ， Ｓ ｏ３ 。 一 在 脱硫 反 应 中起 到关键
Ｗａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｅ Ｍ 等人使用九种有机酸进行亚硫 酸盐催化氧化实验 ， 发现过氧 乙酸的催化效果最 为
Ｈ Ａｃ — Ｈ一 ＋ Ａｃ 一
（ ８ ）
（ ９ ）
在 传统 的石 灰石 浆液 系统 中 ， ＨＳ Ｏ ｓ 一 与Ｃ ａ Ｃ Ｏ 。
发 生反 应 生成 Ｓ Ｏ３ 卜。 ２ ＨＳ Ｏ ＇ ￣＋ Ｃ ａ Ｃ ０。 一Ｃ ａ ２ ＋＋ ２ ∞ ＋∞ ２ 十＋
Ｈ２ ０ （ ３ ）
备进行改造的前提下， 往石灰石浆液中投加添加剂 ，
孙文寿 。 等人应用旋流板塔进行石灰石湿法烟
四 川化 工
第１ ７ 卷
２ ０ １ ４年 第 ６期
气脱硫实验 ， 研究发现石 灰石系统的脱硫效率随着
添 加剂 Ｎａ ｚ Ｓ ｏ ４ 的加入 而随 之得到 大 幅提升 。
∞ ３ （ 固） ｏＣ ａＣ Ｏ３ （ 液） 一 抖 ＋ ∞
第 ６期
添加 剂 强化石 灰石 湿 法烟 气脱硫 研 究进展
２ ３
添 加 剂 强 化 石 灰 石 湿 法 烟 气脱 硫 研 究进 展
刘一 天 蒋 文举 。 杨丹 妮 郝先鹏
（ １ ．四川大学建筑与环境 学院， 四川成都 ， ６ １ ０ ０ ６ ５ ； ２ ．国家烟 气脱硫 工程技 术研 究 中心 ， 四川成都 ， ６ １ ０ ０ ６ ５ ）
厂中 Ｓ ｏ ２ 排放浓 度做 出了更加严格的限制 ， 现有锅
炉 Ｓ Ｏ ２ 排 放 浓 度 限值 在 ２ ０ ０ ｍｇ ／ ｍｓ ， 其 中广西 、 重
庆、 四川 、 贵州 四省执行 ４ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ ３ 的限值 。另一方 面， 煤炭经若 干年开采使用后 ， 现有煤 炭的品质较 低， 含硫量不断升 高， 已显 著高于脱硫装 置的设计 值 。综合两方面因素， 使得现有 的石灰石一 石膏法工