石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理题库
脱硫题库660MW

660MW生产准备脱硫培训题编写:吴国庆一、填空1、我厂锅炉采用(低NOx燃烧)+(SCR脱硝技术),能够实现机组的全负荷脱硝。
按脱硝效率不小于86%计算,脱硝出口NOx 指标为(≤50)mg/Nm3。
2、脱硫工艺采用(石灰石-石膏湿法)脱硫工艺,锅炉燃煤设计煤种含硫量为 2.4%,脱硫效率≥99.37%,脱硫后烟气二氧化硫浓度≤(35)mg/Nm3,采用(双吸收塔双循环)的湿法脱硫工艺。
3、从引风机出来的烟气,通过(低温省煤器)后进入一级吸收塔和二级吸收塔进行脱硫净化,烟气在(吸收塔)内脱硫净化,并经塔内除雾器除去水雾进入湿式静电除尘器,进一步除尘后通过净烟道进入烟囱排放。
4、吸收塔系统是整个FGD的核心部分。
SO2、SO3、HF和HCl 将在吸收塔内被(脱除和氧化),石膏也将在吸收塔内(结晶和生成)。
5、通过控制石灰石浆液加入量,控制吸收塔浆池的PH值约(5-6)。
pH值的大小是浆池内石灰石反应活性和钙硫摩尔比的综合反映。
烟气进入吸收塔后,90 折向朝上流动,与自喷淋层而下的浆液进行大液气比接触,烟气中的SO2被吸收浆液洗涤,并与浆液中的(CaCO3)发生化学反应,完成烟气脱硫。
6、一级吸收塔内喷淋层上部布置二级除雾器(一级屋脊式+一级管式除雾器)。
二级吸收塔内喷淋层上部布置三级除雾器(二级屋脊式+一级管式除雾器)。
7、吸收塔系统主要设备包括(吸收塔)、(浆液循环泵)和(氧化风机)。
8、事故浆液箱设2台(浆液返回泵);泵的容量应满足(15)小时内排空事故浆液箱有效容积浆液量9、脱硫系统产生的脱硫终产物主要成分是(二水硫酸钙(二水石膏))。
10、由于脱硫石膏中还含有少量的石灰石残留物,因而使得脱硫石膏呈(弱碱性(pH=7~8))11、BMCR工况下,一级吸收塔脱硫效率为(85.57)%,二级吸收塔脱硫效率为(95.62)%。
12、吸收塔在运行状态时,至少要有(3)台搅拌器运行,至少(2)台循环泵运行13、在同一时刻进行关闭操作的循环泵不超过(一)台,以避免地坑满溢。
脱硫值班员高级工考点(强化练习)

脱硫值班员高级工考点(强化练习)1、问答题简述LIFAC脱硫法的优缺点?正确答案:改工艺与其他工艺相比,投资与运行费用最低,系统安装迅速,占地少,无废水排放。
缺点是钙硫比较高,仅适用于低硫煤;易在锅炉尾部(江南博哥)积灰,导致锅炉效率降低。
2、问答题简述石灰石的物理及化学性质?正确答案:石灰石也叫方解石、碳酸钙,是主要由碳酸钙组成的沉积岩。
碳酸钙通常呈方解石或霰石产出,理论值为CaO56%,CO244%,也含有少量的碳酸镁、粘土、铁碳酸盐等。
晶体粒度从致密到肉眼可见均有,呈白色、黄色、灰色或红色。
比重2.71,其摩氏硬度值(MOH)为3,易为小刀划伤。
遇冷盐酸会起激烈泡沫反应,性质与方解石相同。
石灰石在海洋中沉积数量最大,如海水蒸发,钙离子浓度增高可使碳酸钙开始无机作用产生石灰石,或由海洋各种生物遗骸(珊瑚、有孔虫、贝壳、藻类)堆积而成。
3、问答题何为两控区?正确答案:酸雨控制和二氧化硫污染控制区简称两控区。
4、多选简述调试脱硫增压风机的必备条件有()。
A、锅炉本体、风烟道及电除尘检修完毕;B、锅炉送、引风机处于热备用状态;C、锅炉负压自动调整装置正常;D、脱硫的烟气系统挡板门调整完毕。
正确答案:A, B, C, D5、问答题简述烟气系统启动的程序是怎样的?正确答案:(1)启动气-气换热器(2)打开出口烟气挡板(3)关闭吸收塔通风阀(4)启动升压风机(5)在升压风机启动后10秒内(可调整)打开进口烟气挡板。
(6)关闭FGD旁路烟气挡板(首先快速,然后低速)6、问答题简述LIFAC脱硫法的基本工工艺正确答案:LIFAC脱硫法的基本工工艺主要包括三步:(1)向高温炉膛喷射石灰石粉;(2)炉后的增湿活化器中用水或灰浆增湿活化;(3)灰浆或干灰再循环。
7、单选钙硫比(Ca/S)是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的()。
A、体积比;B、质量比;C、摩尔比;D、浓度比。
正确答案:C8、问答题火电厂按年限划分为哪三个时段,对不同时期的火电厂建设项目分别规定了排放控制要求?正确答案:火电厂按年限划分为以下三个时段:1时段——1996年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的新、扩、改建火电厂建设项目,执行第1时段排放控制要求;2时段——1997年7月1日起至2004年1月1日前通过建设项目环境影响报告书审批的新、扩、改建火电厂建设项目,执行第2时段排放控制要求;3时段——2004年1月1日起通过建设项目环境影响报告书审批的新、扩、改建火电厂建设项目(含在第2时段通过建设项目环境影响报告书审批的新、扩、改建火电厂建设项目,自批准之日满5年,在2004年1月1日尚未开工建设的火电厂建设项目),执行第3时段排放控制要求。
(完整)脱硫系统题库资料

(完整)脱硫系统题库资料脱硫考试题库(运行部灰硫专业)一、填空题1、FGD加入的石灰石浆液量取决于__________。
答:吸收塔PH值2、循环喷淋浆液不仅用于吸收烟气中的SO2,同时还用来__________。
如果所有运行的浆液循环泵出现故障或吸收塔出口烟道烟气温度升高到高-高高设置点,将会发出报警。
DCS将自动开启__________、停止__________。
同时,运行人员必须决定关闭__________、停止__________。
答:冷却烟气,旁路挡板门,增压风机,原烟气挡板门,氧化风机3、在烟气引入吸收塔进行脱硫之前,__________和__________是关闭状态,__________全开状态,所有的烟气由旁路烟道排出烟囱。
答:原烟气挡板,净烟气挡板,旁路挡板4、开启原烟气挡板门的条件是至少__________处于运行状态.答:增压风机5、挡板密封风的主要作用是防止__________。
答:烟气泄漏。
6、运行通则中电动机绝缘电阻规定高压电动机用______V摇表测量,低压电动机用______V摇表测量.答:2500,5007、高压电动机定子线圈对地绝缘电阻值不得低于_____,低压电动机不得低于____。
答:6MΩ,0.5MΩ8、当真空皮带机跳闸、吸收塔浆液密度低时,一级旋流器_____自动关闭,浆液返回吸收塔。
因此,旋流器的______对旋流器分离能力影响很大,运行人员应经常监视旋流器的______。
答:给料门,入口压力,入口压力9、吸收塔除雾器的冲洗时间主要依据两个原则来确定的。
一个是__________,另一个是__________。
答:除雾器压差,吸收塔液位10、UPS由4种运行方式,分别是______、______、_______、______。
答:正常运行、旁路运行、蓄电池运行、维修旁路运行11、脱硫系统纳入DCS监控的电气设备包括:______、______、______、______、______、______.答:6KV 进线开关、380VPC进线及分段开关、馈线开关、脱硫变压器、保安电源系统、直流系统12、FGD保护动作程序:__________、__________、__________、__________、__________.答:旁路挡板门打开、停止增压风机、关闭原烟气挡板门、停止氧化风机、关闭净烟气挡板门13、在发生人身触电事故时,为了解救触电人,可以不经许可,即行断开有关设备的电源,但事后必须__________。
脱硫值班员技能试卷(第149套)

一、选择题(共 40 题,每题 1.0 分):【1】在石灰石一石膏湿法烟气脱硫吸收塔中,脱硫系统的能力可用NTU表示,这个无量纲参数可表示为如下关系式:NTU=KAH[L/G]。
该式中,A是指()。
A.传质单元数B.传质系数C.传质界面总面积D.烟气中总持液量【2】火力发电厂可能产生电磁辐射的设备为()。
A.锅炉B.汽轮机C.发电机D.磨煤机【3】机械密封与填料密封相比,机械密封的()。
A.密封性能差B.价格低C.机械损失小D.机械损失大【4】运行中的石灰石浆液连续不断地输送到(),进行脱硫。
A.吸收塔B.石灰石浆池C.事故浆池D.排水坑【5】事故浆液池主要用于存放()。
A.系统排污水B.吸收塔浆液C.石灰石浆液清空排水D.石膏浆液箱清空排水【6】为保证脱硫系统在DCS失电的情况下也能可靠的退出运行,必须在控制台上设置()独立于DCS的常规操作项目。
A.脱硫循环泵B.FGD旁路挡板C.GGHD.石灰石浆泵【7】气动调节执行机构动作缓慢或不动时,最可排除在外的原因是()。
A.阀门内部机务部分卡涩B.气源的进气路有泄漏C.调节机构的反馈装置没调整好D.气缸内部活塞密封不好【8】在脱硫系统运行时,运行人员必须做好运行参数的记录,至少应每()h-次。
A.1B.2C.3D.4【9】商业品质的脱硫副产品石膏已得到大量的应用,其中()行业应用最多。
A.建材B.化肥C.食品加工D.医药【10】不属于干法脱硫技术的是()。
A.喷雾干燥法B.炉内喷轉法C.循环流化床法D.简易石灰石一石膏法【11】有关石灰石一石膏湿法脱硫工艺,()的说法是错误的。
A.适合用于燃烧任何煤种的锅炉B.工艺成熟C.脱硫效率高D.工艺流程复杂,脱硫效率较低【12】脱硫后净烟气通过烟囱排入大气时,有时会产生冒白烟的现象。
这是由于烟气中含有大量()导致的。
A.粉尘B.二氧化硫C.水蒸气D.二氧化碳【13】搅拌吸收塔浆池内的浆液除了悬浮浆液中的固体颗粒外,还可起到以下作用()。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,2又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。
1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度,-,它们与溶解了的CaCO和SOHSO的反应3、气液界面处:参加反应的主要是323是瞬间进行的。
二、脱硫系统整个化学反应的过程简述:1、 SO在气流中的扩散,22、扩散通过气膜3、 SO被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物24、 SO水化合物和离子在液膜中扩散25、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相6、中和(SO水化合物与溶解的石灰石粉发生反应)27、氧化反应8、结晶分离,沉淀析出石膏,三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。
四、二氧化硫的物理、化学性质:①. 二氧化硫SO的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。
密度比2空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。
SO为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、2还原性、氧化性、漂白性。
还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原2剂。
②. 三氧化硫SO的物理、化学性质:由二氧化硫SO催化氧化而得,无色易挥23发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
SO为酸性氧化物,SO极易溶于水,溶于33水生成硫酸HSO,同时放出大量的热,42③. 硫酸HSO的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点423,浓硫酸溶于水会放出大量的热,密度为1.84g/cm具有10.4℃,沸点338℃,为强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性,五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程:1、气相SO被液相吸收的反应:SO经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫22-+,当PHH 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO值较高时,和氢离子酸HSO3232-,要使SO吸收不断进行下去,必须中和HSO二级电离才会生成较高浓度的SO233++当,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子电离产生的HH 吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸度迅速提高,PH值迅速下降,当SO溶解达到饱和后,SO的吸收就告停止,脱22硫效率迅速下降2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO 的溶解和进入液相中的CaCO的分解,33+浓度(PH固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H值)影响中和反应2+2+的形CaCa的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。
脱硫考试试题答案

脱硫运行人员培训考试试题答案姓名:成绩:一、填空题(每空1分,25共分)1、在本脱硫系统中吸收塔内原烟气与石灰石浆液充分接触反应脱除烟气中SO2,原烟气温度进一步降低至饱和温度50℃左右经烟囱排放到大气中。
2、本脱硫系统在设计入口烟气参数的情况下,脱硫系统的效率不小于95%,SO2排放浓度小于吸收塔2.密封风机来的密封风的主要作用是防止(C)。
A.烟气档板结露腐蚀;B.原烟道腐蚀;C.烟气泄漏;D.烟气减温3、石灰石浆液的配制和补充主要根据(D)参数进行调整。
(A)烟气中二氧化硫含量;(B)锅炉负荷;(C)烟气量;(D)循环浆液pH值。
4、启动石灰石浆液循环泵前,应首先开启(C),否则会烧毁机械密封。
(A)泵入口门;(B)泵出口门;(C)轴封水门;(D)管路冲洗水门。
5、当系统中氧化风机出力不足时,会使石膏产品的品质下降,这是因为石膏产品中含有大量的(A)。
(A)亚硫酸盐;(B)粉煤灰;(C)石灰石;(D)重金属离子。
6、净烟气的腐蚀性要大于原烟气,主要是因为(D)。
(A)含有大量氯离子;(B)含有三氧化硫;(C)含有大量二氧化硫;(D)温度降低且含水量加大。
7、吸收塔内按所发生的化学反应过程可分为(B)三个区。
(A)吸收区、烟气区、除雾区;(B)吸收区、氧化区、中和区;(C)浆液区、喷淋区、除雾区;(8A9A:值越低,1011(A D)12A)。
(A13(A D)14、吸收塔丢失的水分中,大约有(D被烟气以水蒸汽的形式带走A:50%??????B:60%????C:70%?????D:80%15、下列现象中会直接引发FGD保护动作现象的是(B)。
(A)循环浆液密度值高于保护值;(B)入口烟气温度高于保护值;(C)工艺水箱水位低;含量超标。
(D)入口烟气SO2二、判断题(每题2分,共20分;正确的打“√”,错误的打“×”。
)1、用湿式石灰石吸收法脱除烟气中二氧化硫的过程分为两部分:一是吸收,产生亚硫酸钙;二是氧化产生石膏。
石灰石—石膏法脱硫工艺

石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。
循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除S02 S03 HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4?2H2O ,并消耗作为吸收剂的石灰石。
循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。
每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。
脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。
同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。
进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46—55 C左右,且为水蒸气所饱和。
通过GGH将烟气加热到80C以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。
最后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下:①烟气中的二氧化硫溶解水,生成亚硫酸并离解成氢离子和HS0-3离子;②烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶液中H S0-3氧化成SO2-4:③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca2+;④在吸收塔内,溶液中的SO2-4、Ca2+及水反应生成石膏(CaS04- 2H20。
化学反应式分别如下:①S02 + H23 H2S0S H++ HS0-3②H+ + HS0-3+ 1/202 T 2H++ SO2-4③CaC03 + 2H++ H23 Ca2++ 2H2O^ C02f④Ca2+ + SO2-4+ 2H2S CaS04- 2H2O由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入,吸收塔下部浆池中的HS0-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐,最后在CaS04达到一定过饱和度后,结晶形成石膏-CaS04 - 2H20石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。
01脱硫系统考试试题及答案

脱硫系统考试试题单位:姓名:得分:一、填空题(20分)1、本厂所采用的脱硫工艺为石灰石—石膏湿法脱硫工艺。
SO2脱除率不小于97.8%,脱硫装置出口SO2浓度50mg/Nm3。
2、脱硫吸收剂采用石灰石粉,按粒径≤325目(44μm),90%通过率进厂设计。
3、FGD工艺系统主要由石灰石浆液制备系统、烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、事故浆液及排放系统、工艺水系统、废水处理系统、杂用和仪用压缩空气系统等组成。
4、烟气系统的主要作用是为脱硫系统提供烟气通道。
烟气系统设备包括:原烟道、事故喷淋、干湿界面冲洗、吸收塔、净烟道、CEMS、烟囱。
5、在烟气离开吸收塔前,通过吸收塔顶部除雾器,从饱和烟气中脱除携带的细小液滴。
除雾器设置冲洗水,通过冲洗达到清洁除雾器的目的,还可以为吸收塔补充因蒸发及脱水所造成的水分损失。
烟气经吸收塔顶部出口净烟道排入烟囱。
在吸收塔入口加装有事故冷却装置,作用是预防烟温高对下游设备造成损害。
6、在脱硫的进、出口烟道设置有烟气连续排放监测系统(CEMS),它主要测量原烟气成份中的SO2、烟尘、O2、流量、压力、温度、湿度以及净烟气中的SO2、NOx、O2、CO含量、烟尘浓度、流量、压力、温度、湿度等。
8、吸收浆池直径:φ22 m,吸收区直径:φ19.7 m, 4层喷淋,1层管式除雾器。
9、浆液循环泵D:离心式,型号: YXKK560-4,流量:11000m3/h,扬程:25.5 m(H2O),电机功率:1250 kW, 6KV,142.2A,转速1491r/min,功率因数0.88,效率96.1.10、#3吸收塔安装有6台搅拌器,安装方式为侧入式,功率为55KW,分别由脱硫MCC段、保安MCC段提供电源供电。
11、吸收塔SO2的脱除率是由吸收塔中石灰石浆液的加入量决定的,加入吸收塔的石灰石浆液量的大小取决于预计的SO2脱除率、锅炉负荷及吸收塔浆液的pH 值。
12、通过测量原烟气体积流量和原烟气SO2的浓度计算出原烟气中SO2的质量流量,计算出石灰石浆液流量的理论值,调整石灰石浆液流量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO2烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。
1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度,3、气液界面处:参加反应的主要是SO2和HSO3-,它们与溶解了的CaCO3的反应是瞬间进行的。
二、脱硫系统整个化学反应的过程简述:1、 SO2在气流中的扩散,2、扩散通过气膜3、 SO2被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物4、 SO2水化合物和离子在液膜中扩散5、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相6、中和(SO2水化合物与溶解的石灰石粉发生反应)7、氧化反应8、结晶分离,沉淀析出石膏,三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。
四、二氧化硫的物理、化学性质:①. 二氧化硫SO2的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。
密度比空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。
SO2为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、还原性、氧化性、漂白性。
还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO2无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。
②. 三氧化硫SO3的物理、化学性质:由二氧化硫SO2催化氧化而得,无色易挥发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
SO3为酸性氧化物,SO3极易溶于水,溶于水生成硫酸H2SO4,同时放出大量的热,③. 硫酸H2SO4的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点为10.4℃,沸点338℃,密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热,具有强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性,五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程:1、气相SO2被液相吸收的反应:SO2经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫酸H2SO3亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO3-和氢离子H+,当PH值较高时,HSO3二级电离才会生成较高浓度的SO32-,要使SO2吸收不断进行下去,必须中和电离产生的H+,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H+当吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸度迅速提高,PH值迅速下降,当SO2溶解达到饱和后,SO2的吸收就告停止,脱硫效率迅速下降2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO3的溶解和进入液相中的CaCO3的分解,固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H+浓度(PH值)影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。
Ca2+的形成是一个关键步骤,因为SO2正是通过Ca2+与SO32-或与SO42-化合而得以从溶液中除去,3、氧化反应:亚硫酸的氧化,SO32-和HSO3-都是较强的还原剂,在痕量过渡金属离子(如锰离子Mn2+)的催化作用下,液相中的溶解氧将它们氧化成SO42-。
反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气,烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。
4、结晶析出:当中和反应产生的Ca2+、SO32-以及氧化反应产生的SO42-,达到一定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。
沉淀产物:①. 或者是半水亚硫酸钙CaSO3·1/2H2O、亚硫酸钙和硫酸钙相结合的半水固溶体、二水硫酸钙CaSO4·2H2O。
这是由于氧化不足而造成的,系统易产生硬垢。
②. 或者是固溶体和石膏的混合物。
氧化充足的硫酸钙饱和溶液,不会形成二水硫酸钙硬垢石灰石湿法工艺过程的脱硫反应速率取决于上述四个控制步骤:七、吸收塔内的化学反应化学总反应式:CaCO3+2SO2+H2O Ca(HSO3)2+CO2(吸收反应)Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H2O 2CaSO4·2H2O+CO2(氧化中和结晶)1. 吸收区的吸收反应:1) 在吸收区主要发生的化学反应为:SO2+H2O→H2SO3H 2SO3-→H++HSO3-部分发生的化学反应为:H++HSO3-+1/2O2→2H++SO42-2H++SO42-+CaCO3+ H2O→CaSO4·2H2O+CO22) 气态二氧化硫SO2溶解于水H2O中发生反应生成液态亚硫酸H2SO3溶液, H2SO3迅速离解生成氢离子和亚硫酸氢根离子H+、HSO3-,部分H+、HSO3-与烟气中的过剩氧和水中的溶解氧发生氧化反应,生成氢离子2H+和硫酸根离子SO42-,由于喷淋的石灰石浆液在吸收区停留的时间很短,约5S左右,只有部分固态石灰石颗粒溶解形成的CaCO3溶液,分解出钙离子Ca2+与氢离子2H+,它们和硫酸根离子SO42-发生中和反应,中和了H+离子,生成硫酸钙CaSO4,相对过饱和结晶析出二水石膏CaSO4·2H2O。
3)在上述同时进行的化学反应过程中,在吸收区上部(PH值高),逆流上升被吸收的SO2基本被吸收,烟气中的过剩氧和水中的溶解氧也逐渐降低,H+、HSO3-与烟气中的过剩氧和水中的溶解氧发生的氧化反应,在生成硫酸根离子SO42-的同时,由于氧量的减少生成了大量的亚硫酸根离子SO32-,它与石灰石浆液中的钙离子Ca2+中和反应生成亚硫酸钙CaSO3,若在氧化区内不能充分氧化,在中和区易析出难以溶解的半水石膏CaSO3·1/2H2O。
4)烟气中的SO2溶入石灰石吸收浆液的过程几乎全部发生在吸收区,但由于石灰石浆液和烟气在吸收区的接触时间仅数秒钟,浆液中的CaCO3仅中和了部分已氧化的亚硫酸H2SO3(以及少量被烟气中的过剩氧O2氧化的硫酸H2SO4)。
即在吸收区内,石灰石浆液只有少量的CaCO3参与了化学反应。
5)吸收区吸收SO2的控制:①.控制石灰石的品质、纯度和粒度:1. 石灰石中的杂质对石灰石颗粒的消溶起阻碍作用,石灰石品质高,石灰石颗粒的消溶性越好。
2. 石灰石颗粒的粒度越小,质量比面积就越大,石灰石的消溶性越好;3. 增强石灰石的消溶速率,浆液吸收SO2的反应速率越快,即提高了脱硫效率,也提升了石灰石粉的利用率;②.控制进入吸收塔的烟气的飞灰:飞灰阻碍石灰石的消溶,降低石灰石的消溶速率,导致脱硫效率下降。
PH值降低而无法调高,一般经过静电除尘器后,烟气飞灰浓度在100~300mg/Nm3。
电除尘电场退出超过规定,FGD保护退出运行。
③.根据进入FGD的SO2浓度,控制Ca/S比和L/G比:进入FGD的SO2浓度降低,应向吸收塔送入较低密度的石灰石浆液,而在进入FGD的SO2浓度很高时,应向吸收塔送入较高密度的石灰石浆液。
如果进入FGD的SO2浓度很高,石灰石浆液供浆流量已达到最大,PH值仍然下降,净烟气浓度超过设计保证值,脱硫效率下降,应加开备用循环泵增加液气比,2. 氧化区的氧化反应:1) 发生在氧化区的主要化学反应:H++HSO3-+1/2O2→2H++ SO42-CaSO3+ 2H+→ Ca2++H2O+CO2Ca2++SO42-+ H2O→CaSO4·2H2O2) 氧化区的范围大致从浆液池液面至固定管网氧化装置喷咀下方300mm处,即吸收塔约10米以上的液位,在氧化区氧化池内,从吸收区吸收SO2后喷淋落下的浆液,主要是大量未被氧化的亚硫酸氢根离子HSO3-溶液。
氧化风机将大量氧化空气沿吸收塔径向圆周均匀的喷入氧化区下部,将HSO3-氧化成氢离子H+和硫酸根SO42-,迅速中和洗涤浆液中剩余的CaCO3,以及在吸收区由于氧量不足而生成的亚硫酸钙CaSO3,最终生成溶解状态的硫酸钙CaSO4,当钙离子Ca2+和硫酸根SO42-浓度达到一定饱和时,结晶生成二水硫酸钙CaSO4·2H2O(二水石膏)。
3) 氧化控制:保证氧化区的液位,保证氧化风机的正常运行和供风量。
HSO3-离子在PH值为4.5时氧化速率最大,通过增加强制氧化控制PH值可控制在4.5-5.5之间,可将大量的HSO3-离子强制氧化成硫酸根SO42-,而SO42-与钙离子Ca2+亚硫酸氢钙的危害性:无色或微黄色固体或液体,有强烈的二氧化硫气味。
具有还原性。
接触酸或酸气能产生有毒气体。
(如硫化氢是一种有毒气体,人吸入后会引起昏迷甚至于死亡)受高热分解放出有毒的气体。
具有腐蚀性、刺激性。
有毒。
误服会中毒。
蒸气刺激眼睛和粘膜。
液体能腐蚀眼睛、皮肤和粘膜。
对环境可能有危害,对水体可造成污染。
高浓度可致人体灼伤。
空气中浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
应该佩戴空气呼吸器。
戴化学安全防护眼镜。
直接接触者应穿橡胶耐酸碱服。
戴橡胶耐酸碱手套。
吸收塔氧化空气严重不足,浆液会携带大量的有毒气体从脱水系统中分解出来。
4) 吸收塔浆液获得氧的途径主要是:烟气中的过剩氧气,水中的溶解氧和主要由氧化风机强制喷入浆液池的氧化空气。
另外烟气飞灰中和石灰石杂质中,对吸收的氧化反应也提供了起催化作用的金属离子,如:?5) 避免过多的新鲜石灰石浆液进入氧化区。
这将不利于HSO3-的氧化,存在过量的CaSO3有助于形成CaSO3·1/2H2O,而溶解氧很难氧化CaSO3·1/2H2O。
除非有过量的H+才能使其重新溶解为HSO3-。
3. 中和区的中和反应:1) 吸收浆液落入浆液池,缓缓经过氧化区,进入中和区,氧化区的下面一般视为中和区,循环泵入口至吸收塔喷淋层喷咀之间的管道、泵体空间也是中和区的一部分。
经过强制氧化,浆液中过剩的亚硫酸钙CaSO3浓度降至最低值,此时浆液中结晶生成二水硫酸钙CaSO4·2H2O的浓度最高,从吸收塔底部一侧排出浆液至脱水系统。
即可获得较高品位的石膏。
2) 经过吸收区吸收反应,氧化区强制氧化反应,进入在中和区的浆液,仍然有未中和完的H+,从2#、3#循环泵的入口加入新鲜的石灰石浆液,可以中和剩余H+,分解出Ca2+,活化浆液,提升和保持PH值。
使浆液在下一个循环中与硫酸根离子SO42-直接发生中和反应,生成硫酸钙CaSO4,结晶沉淀析出二水石膏CaSO4·2H2O。
3) 中和区内主要发生的化学反应:CaCO3+2H+→Ca2++H2O+CO2Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O4. 浆液池中和区底部的石膏结晶析出:1) 经过吸收区吸收反应,氧化区强制氧化反应,中和区中和活化反应之后,吸收塔下部浆池中的HSO3-或亚硫酸钙几乎全部生成为硫酸根或者硫酸钙,在CaSO4达到一定过饱和度后结晶沉淀析出石膏CaSO4·2H2O。