影响石灰石脱硫效率的几个主要因素

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浅谈石灰石对脱硫效率的影响及防范措施

浅谈石灰石对脱硫效率的影响及防范措施

浅谈石灰石对脱硫效率的影响及防范措施摘要:影响脱硫能耗的方面主要有:水、石灰石、电,而石灰石作为吸收剂的存在,其利用率方面就显得格外重要,提高石灰石利用率不仅可以减少石灰石用量,且对脱硫效率的稳定也起着相当重要的作用。

本文主要通过对石灰石利用率方面进行分析,并提供自己的看法。

关键词:石灰石;脱硫;利用率1引言世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等碱性吸收剂作洗涤剂,在吸收塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。

其工艺经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。

在中国采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程较大,随着制造工艺的进步不断完善,石灰石的利用率对脱硫效率的影响也引起了大家的重视。

2石灰石主要消耗在脱硫吸收塔内部反应中,石灰石消耗主要集中在除塔内中和反应消耗外,随石膏、废水、烟气携带几个方面,其中石灰石主要受其物料性质、反应环境及操作因素的影响,出现未能及时参与反应而产生过剩的石灰石随物料携带流失,石灰石利用率下降。

通过对物料流程的分析,需要控制以下几点才能提高石灰石利用率:2.1提高石灰石指标,改善反应速率;2.2减少抑制石灰石在吸收塔内部反应的成分;2.3严格约束随意性操作,降低对系统的干扰;2.4矿源的影响。

3相关问题分析及建议3.1提高石灰石指标,改善反应速率石灰石细度是个较为重要指标,其反映在石灰石遇水后,石灰石的细度越高,其表面积越大,与水的溶解效果也会越快,短时间内即可解决饱和状态。

在常规的区域,下部为喷淋塔内部反应区域主要有俩部分组成,一是用于喷淋捕集SO2浆液池用于吸收反应进一步完成,如氧化、结晶。

当吸收塔浆液在pH值一定的的区域在吸收塔烟气吸收区,期间的反应主要集中在情况下,主要负责捕集SO2气液接触面,在准守亨利定律的前提下,为保持气体分压持续大于液体分压,需要提高其的反应速率是必须的。

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素石灰石石膏湿法脱硫工艺是目前应用较广泛的脱硫方法之一、它通过利用石灰石制备的石膏与废气中的二氧化硫进行反应,形成硫酸钙并固定在石膏床上,从而达到脱硫的效果。

在石灰石石膏湿法脱硫工艺中,影响脱硫效率的因素有以下几个方面:1.石灰石质量:石灰石的成分和性质对脱硫效果有直接影响。

石灰石中主要的成分是钙碳酸盐,其含量越高,脱硫效率就越高。

同时,石灰石的细度对脱硫效果也有一定的影响,细度越大,比表面积越大,与废气中的二氧化硫接触的面积也就越大,脱硫效果也会提高。

2.石膏反应和固结特性:石膏对二氧化硫的吸收和固结是实现脱硫的关键。

石膏床的形态和结构特性会影响废气中二氧化硫的吸收速率和脱硫效率。

石膏床的充实度、温度、湿度等因素都会对石膏反应和固结有一定影响,从而影响脱硫效率。

3.废气中的气体成分和浓度:废气中除了二氧化硫外,还可能含有其他酸性气体或氧化性气体。

这些气体的存在会对石灰石石膏湿法脱硫工艺的效果产生影响。

例如,废气中存在大量的氮氧化物时,会生成硝酸,从而影响脱硫的效果。

4.溶液浓度和温度:溶液的浓度和温度对脱硫效率也有重要影响。

溶液浓度的增加可以增大石膏床与二氧化硫的接触面积,从而提高脱硫效率。

此外,温度的升高也可以促进溶液中二氧化硫的溶解和反应速率,增加脱硫效果。

5.反应时间:脱硫反应的时间越长,二氧化硫与石膏的反应就越充分,脱硫效率也会提高。

因此,反应时间的控制对脱硫的效果非常重要。

需要注意的是,石灰石石膏湿法脱硫工艺并非完全可以达到100%的脱硫效果,还会有一部分二氧化硫未能被脱除。

因此,在实际应用中,还需要根据污染物排放标准和工艺要求进行合理的设计和操作,以达到所需的脱硫效果。

脱硫效率影响因素及运行控制措施

脱硫效率影响因素及运行控制措施

影响湿法烟气脱硫效率的因素及运行控制措施前言目前我厂两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组所采用的石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统运行情况良好,基本能够保持系统安全稳定运行,并且脱硫效率在95%以上。

但是,有两套脱硫系统也出现了几次烟气脱硫效率大幅波动的现象,脱脱效率由95%逐渐降到72%。

经过对吸收系统的调节,脱硫效率又逐步提高到95%。

脱硫效率的不稳定,会造成我厂烟气SO2排放量增加,不能达到节能环保要求。

本文将从脱硫系统烟气SO2的吸收反应原理出发,找出影响脱硫效率的主要因素,并制定运行控制措施,以保证我厂烟气脱硫系统的稳定、高效运行。

一、脱硫系统整体概述邹县发电厂三、四期工程两台600MW及两台1000MW燃煤发电机组,其烟气脱硫系统共设置四套石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置,采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为每台锅炉100%BMCR工况时的烟气量,其脱硫效率按不小于95%设计。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫,脱硫剂为石灰石与水配置的悬浮浆液,在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏,石膏经二级脱水处理作为副产品外售。

烟气系统流程:烟气从锅炉烟道引出,温度约126℃,由增压风机升压后,送至烟气换热器与吸收塔出口的净烟气换热,原烟气温度降至约90℃,随即进入吸收塔,与来自脱硫吸收塔上部喷淋层(三期3层、四期4层)的石灰石浆液逆流接触,进行脱硫吸收反应,在此,烟气被冷却、饱和,烟气中的SO2被吸收。

脱硫后的净烟气经吸收塔顶部的两级除雾器除去携带的液滴后至烟气换热器进行加热,温度由43℃上升至约80℃后,通过烟囱排放至大气。

二、脱硫吸收塔内SO2的吸收过程烟气中SO2在吸收塔内的吸收反应过程可分为三个区域,即吸收区、氧化区、中和区。

1、吸收区内的反应过程:烟气从吸收塔下侧进入与喷淋浆液逆流接触,由于吸收塔内充分的气/液接触,在气-液界面上发生了传质过程,烟气中气态的SO2、SO3等溶解并转变为相应的酸性化合物:SO2 + H2O H2SO3SO3 + H2O H2SO4烟气中的SO2溶入吸收浆液的过程几乎全部发生在吸收区内,在该区域内仅有部分HSO3-被烟气中的O2氧化成H2SO4。

石灰石石膏湿式法脱硫基本原理与影响因素

石灰石石膏湿式法脱硫基本原理与影响因素
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晶种生成速率和晶体增长速率与相对过饱和度σ的关系
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根据以上分析,保持亚稳平衡区域中相对过饱和度为适 当值时,可使浆液中生成较大的晶体。为保持脱硫装置的正 常运行,维持这些条件非常重要。
工艺上一般控制相对过饱和度σ=0.1~0.3(或相对饱和度 RS为1.1~1.3),以保证生成的石膏易于脱水,同时防止系 统结垢。若有足够的时间,能形成大小为100μm及其以上的 石膏晶体,这种石膏将非常容易脱水。
根据Matteson和Conklin等人的研究,亚硫酸盐的氧 化除受pH值的影响外,还受到诸如锰、铁、镁这些具有 催化作用的金属离子的影响,这些离子的存在,加速了 HSO3-的氧化速率。这些微量浓度的金属离子主要是通过 吸收剂引入的,烟气也会将这些离子带入到洗涤悬浮液中。
形成硫酸盐之后,俘获SO2的反应进入最终阶段,即 生成固态盐类结晶,并从溶液中析出。在本工艺生成的是 硫酸钙,从溶液中析出成为石膏CaSO4·2H2O。
①SO2的吸收
SO2进入液相,首先发生如下一系列反应:
SO2+H2O H2SO3
H++ HSO3-
2H++ SO32-
上式表示的溶液成分与溶液的pH值有关,图1-4表示 了这种关系。
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从图中可以看出,在pH值
为7.2时,溶液中存在亚硫
酸根和亚硫酸氢根离子;
而pH值为5以下时,只存
在亚硫酸氢根离子。
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运行中应尽量采用纯度高的石灰石,易于控制灰浆的 pH值,保证系统的脱硫效率和运行安全稳定性。
石灰石中Mg、Al等杂质对提高脱硫效率虽有有利的一面, 但是更不利的是,当吸收塔pH值降至5.1时,烟气中的氟离 子与铝离子化合成氟铝复合体,形成包膜覆盖在石灰石颗粒 表面。镁离子的存在对包膜的形成有很强的促进作用。这种 包膜的包裹引起石灰石的活性降低,也就降低了石灰石的利 用率。

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素【摘要】现阶段,我国大气治理市场不断扩大,脱硫脱硝工艺更新迭代,本文阐述石灰石/石膏湿法脱硫工艺的基本原理以及它的应用状况。

本文将以浆液PH值为基准,对影响脱硫效果的因素以及规律进行研究,并从工艺和设备方面简述如何保障湿法脱硫功效,以提升石灰石/石膏湿法脱硫工艺的脱硫效率。

一般地,影响脱硫效率因素包括有石灰石的活性、液气比、钙硫比等。

1 引言燃煤过程中会产生并排放二氧化硫(SO2)造成严重的空气污染,为实现全国SO2的消减目标,就须控制电力行业的SO2排放量。

当前我国燃煤机组广泛地运用了石灰石/石膏湿法脱硫(wet flue gas desulfurization,以下简称FGD)这种烟气脱硫工艺,FGD的流程、形式和原理在国际上都有着异曲同工之妙。

主要运用了包括有石灰石(主要成分是碳酸钙:CaCO3)、石灰(主要成分是氧化钙:CaO)或者碳酸钠(Na2CO3)等浆液作为洗涤剂,烟气通过吸收塔会发生化学反应,进而达到烟气洗涤的效果,从而使烟气中的二氧化硫(SO2)得以去除。

最早的石灰石脱硫工艺,是在1927年英国为保护高层建筑,在泰晤士河岸的电厂得以利用,至今已有87年历史。

经过不断地对技术、工艺革新完善,如今FGD具有以下优点:脱硫效率高,基本保证为90%,最高可达95%,更甚是98%;机组容量大;煤种适应性强;副产品容易回收;运营成本较低等。

本文将从影响脱硫效率的因素参数进行分析,概述其影响的原因,进而为完善FGD系统、提升脱硫效率作理论依据。

2 FGD脱硫原理这种工艺拥有极其丰富的资源作为吸收剂,能广泛地进行商业化开发,拥有成本低,可回收等优点。

当前,作为FGD工艺中应用最为广泛地方法,石灰石/石灰法对高硫煤的脱硫率能保证至少90%,而那些低硫煤则能保证95%的脱硫率。

3 脱硫效率的影响因素烟气换热器会使燃煤过程中产生的烟气降温冷却,进入吸收塔其中的HCl、HF以及灰尘等都会溶入浆液中,浆液中的水分会吸收SO2、SO3生成H2SO3,其能分解H+和HSO3-,与浆液中的CaCO3发生水反应生成二水石膏,使得浆液的PH 值发生变化。

石灰石-石膏湿法脱硫效率分析

石灰石-石膏湿法脱硫效率分析

石灰石-石膏湿法脱硫效率分析关键词:湿法脱硫脱硫工艺脱硫废水针对脱硫运行中可能造成脱硫效率低的各种原因,提出具体分析和解决办法。

1.脱硫效率低的原因和解决方法1.1吸收剂的pH值脱硫反应的基础是溶液中H+的生成,只有H+的存在才促进了Ca2+的生成,因此,吸收速率主要取决于溶液的pH值。

因此湿式脱硫工艺的应用中控制合适的pH值和保持pH值的稳定是保证脱硫效率的关键。

PH值为6.0时,二氧化硫吸收效果最佳,但此时易发生结垢,堵塞现象。

而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化,石灰石溶解度增加,但二氧化硫的吸收受到抑制,脱硫效率大幅度降低;当pH值为4.5时,二氧化硫的吸收几乎无法进行,且吸收液呈酸性,对设备也有腐蚀。

为此,除热工班组定期校验PH表计外,化验室每周定点化验吸收塔浆液PH值,供运行人员和热工人员作参考。

所以最为合适的PH 值应维持在5.4。

1.2液气比及浆液循环量液气比增大,表明气液接触机率增加,脱硫率增大。

但二氧化硫与浆液液有一个气液平衡,液气比超过一定值后,脱硫率将不再增加。

初始的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触,SO2等气体与石灰石浆液的反应并不完全,需要不断地循环反应,增加浆液的循环量,也就加大了CaCO3与SO2的接触反应机会,从而提高了脱硫效率。

若脱硫吸收塔浆液循环泵出口的部分喷嘴堵塞,喷淋效果就会较差;脱硫系统停运后,就需要通过吸收塔检查孔对吸收塔喷淋层进行喷淋检查,查看喷嘴堵塞情况是否严重;若吸收浆液循环泵内部腐蚀或磨损严重,运行压力不足,均会导致脱硫效率下降。

故每次机组停运检修时,都需安排人员对喷淋层喷嘴进行逐个检查,并根据浆液循环泵运行周期定期更换腐蚀和磨损的部件。

吸收塔浆液循环泵叶轮磨损程度很大,而吸收塔浆液循环泵叶轮的使用寿命为8000小时左右,所以吸收塔浆液循环泵叶轮应定期进行修复。

1.3烟气与吸收剂接触时间烟气自进入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应,接触时间越长,反应进行得越完全。

脱硫石灰石耗量分析

脱硫石灰石耗量分析

脱硫石灰石耗量分析1.引言脱硫石灰石是一种常用的脱硫剂,用于燃煤电厂等工业中去除烟气中的二氧化硫。

脱硫石灰石的耗量分析对于提高脱硫效率、优化脱硫工艺以及降低生产成本具有重要意义。

本文旨在对脱硫石灰石的耗量进行分析,并提出相关的改进措施和建议。

2.脱硫石灰石的耗量计算方法脱硫石灰石的耗量主要受到以下几个因素的影响:2.1燃煤质量和含硫量煤炭中的硫分为有机硫和无机硫,其中无机硫是脱硫的主要对象。

因此,燃煤质量和含硫量是决定脱硫石灰石耗量的主要因素之一、一般来说,燃煤的硫含量越高,脱硫石灰石的耗量也就越大。

2.2脱硫效率脱硫效率是指烟气中二氧化硫的去除率,通常用百分比表示。

脱硫效率越高,需要的脱硫石灰石耗量就越大。

因此,提高脱硫效率可以降低脱硫石灰石的耗量。

2.3氧化剂的使用在脱硫过程中,加入适量的氧化剂可以提高脱硫效率。

氧化剂可以促使二氧化硫氧化为三氧化硫,从而更容易被脱除。

适当的氧化剂使用可以降低脱硫石灰石的耗量。

通过对燃煤质量和含硫量以及脱硫效率的分析,可以得出以下结论:3.1含硫量高的燃煤需要更多的脱硫石灰石来达到相同的脱硫效果。

因此,在采购脱硫石灰石时应选择合适的品种和规格。

3.2提高脱硫效率可以降低脱硫石灰石的耗量。

可以通过优化脱硫工艺、提高吸收效果等方式来实现。

3.3适量的氧化剂使用可以提高脱硫效率,但过量的使用会导致脱硫石灰石的浪费。

因此,需要在实际操作中进行合理调控。

4.改进措施和建议基于以上分析,我们可以提出以下改进措施和建议:4.1加强煤炭质量管理,选择低硫煤,从源头上降低脱硫石灰石的耗量。

4.2优化脱硫工艺,提高脱硫效率,减少脱硫石灰石的使用量。

4.3对氧化剂使用进行精确控制,避免浪费。

4.4定期开展脱硫石灰石的耗量监测和分析,及时发现问题并采取相应措施。

4.5加强脱硫石灰石的储存和管理,确保其质量和使用效果。

5.结论脱硫石灰石的耗量分析对于提高脱硫效率、降低生产成本具有重要意义。

石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率

石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率

石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率摘要:目前,脱硫技术广泛应用于大型电厂,而被广泛应用的一项高效脱硫技术是石灰石-石膏湿法脱硫技术。

该技术较为成熟,具有较高的稳定性和较好的效益,但在实际使用过程中,常会出现结垢、堵塞以及腐蚀等技术问题,如果不有效处理存在的问题,则脱硫效果就会大大降低。

本文分析了石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率。

关键词:石灰石-石膏湿法;脱硫技术;脱硫效率;当前时期下世界上使用最多的以及最为广泛地湿式脱硫技术就是石灰石一石膏湿法脱硫技术。

该技术之所以能够被世界广泛地应用。

主要还是在于其工艺较成熟、稳定度较高以及效益较好的原因。

而且对于各种类型的煤都可以进行很好地脱硫,据研究报道。

该技术脱硫效率高这95%以上。

然而,该技术也存在着一定的问题,如结垢、堵塞等方面的问题,这些问题严重影响了该技术的脱硫效率。

一、概述石膏脱水系统主要包括:水力旋流器、石膏浆液缓冲箱、皮带脱水机、气液分离器、真空泵、滤布冲洗泵、滤饼冲洗泵、滤液水箱、石膏仓等设备。

吸收塔内石膏浆液达到一定浓度后,由石膏排出泵排出至石膏浆液旋流站,在旋流站内实现浆液的浓缩分离,旋流站底流自流至石膏浆液缓冲箱,再到真空皮带脱水机,溢流进入滤液水箱。

含水的石膏均匀排放到真空皮带机的滤布上,依靠真空泵的吸力和重力在运转的滤布上形成石膏饼,石膏中的水分沿程被逐渐抽出,脱水石膏由运转的滤布输送到皮带机尾部,在皮带通过卸料滚子时,滤布与石膏滤饼分离,石膏在重力作用下落入石膏仓中,石膏中脱除的水分则进入滤液水箱。

在皮带机尾部,输送完石膏饼的滤布由冲洗水进行清洗,并转回到皮带机入口,开始新的脱水循环工作。

为除去石膏中的可溶性成份(特别是氯离子),在脱水机的中前部设有滤饼冲洗水,不断冲洗石膏饼,使石膏品质满足要求。

从脱水机吸来的空气经气液分离器被排入大气中。

二、石灰石-石膏湿法脱硫技术问题1.结垢以及堵塞。

当石膏最终形成产物的能力>石膏浆液的吸收能力时,石膏瞬间形成晶体,其次,晶体会在不同程度上发生沉淀,而当晶体所形成的沉淀在一定温度影响下,就会达到最高限度,这时,石膏所形成的晶体就会在悬浮液中一直存在的石膏晶体的基础上进一步生长,直到晶体的生长中心形成,其才停止继续生长。

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影响石灰石脱硫效率的几个主要因素
资料提供:河南黎明重工科技股份有限公司
1、石灰石品质
通常,石灰石中碳酸钙的重量百分含量应高于85%,含量太低则会由于杂质较多给运行带来一些问题,造成吸收剂耗量和运输费用增加,石膏纯度下降。

石灰石品质由CaO含量来确定,石灰石纯度越高,脱硫效率越好。

作为工艺设计人员在进行配料设计时,既要计算其化学成份,也要了解它的物理性能。

石灰石一级品的氧化钙含量为48%~54%;石灰石不一定要求CaO含量越高越好。

CaO>54%的石灰岩,其纯度较高而大理石化,不易粉磨,化学稳定性也强,就不适合作为脱硫剂来用。

2、石灰石粒径(细度)
石灰石粉的细度是影响脱硫效率的一个重要因素,反应接触面积很大程度上决定了化学反应速度,石灰石粉的颗粒越细,质量比表面积就越大,单位质量的化学反应的接触面积也越大。

由于石灰石的消溶反应是固—液两相反应,其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正比,因此,较细的石灰石颗粒的消溶性能好,各种相关反应速率较高,能够以更快的速度与浆液中的HSO3-反应,从而更快地吸收SO2气体,脱硫效率及石灰石利用率较高。

但石灰石的粒度愈小,破碎的能耗愈高。

要研磨较细的石灰石粉,需要有较大的磨机,消耗较高的电能,增加投资,这需要权衡利弊,综合考虑。

通常要求的石灰石粉通过250目筛或325目筛的过筛率达到90%。

同时石灰石粉的粒度与石灰石的品质有关。

为保证脱硫效率和石灰石利用率达到一定水平,当石灰石中杂质含量较高时,石灰石应当磨制得更细一些。

3、石灰石的反应活性对脱硫系统性能的影响
石灰石作为吸收剂的特性不仅包括其化学成分,主要也包括其反应活性,脱硫系统的碱量是通过石灰石粉的溶解来提供,吸收剂的活性影响到吸收剂的溶解度和溶解速度,是表示一种在酸性环境中的转化特性。

吸收剂的活性包含吸收剂种类、物化特性和与其反应的酸性环境。

吸收剂的物化特性包括:纯度、晶体结构、杂质含量、粒度分布、包括内表面(即孔隙率)在内的单位总表面积和颗粒密度。

活性较高的石灰石在保持相同石灰石利用率的情况下,可以达到较高的SO2脱除效率。

石灰石反应活性高,石灰石利用率也高,石膏中过剩CaC03含量低,即石膏纯度高。

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