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沈陽陶瓷廠廢水處理濕法脫硫劑直銷廠家石灰石濕法煙氣脫硫技術的試驗和理論研究

濕法煙氣脫硫作為一種相對較成熟、脫硫效率較高的脫硫技術,得到了廣泛的應用。但是,由于其投資運行成本高,尚不能被我國一般電廠和工業鍋爐所接受。因此,如何降低投資運行成本、并在此基礎上提高濕法煙氣脫硫裝置的效率已顯得非常重要。本文以此為目的對SO_2在不同濃度的石灰石漿液中的溶解過程、兩種脫硫裝置的性能以及有關問題進行了較為詳細的研究。 通過實驗研究了石灰石漿液、石灰石和石膏的混合漿液的沉降特性。通過氣液固平衡理論和實驗對SO_2在石灰石漿液以及具有添加劑的石灰石漿液中的吸收特性進行了分析研究。理論分析給出了煙氣中CO_2和SO_2對SO_2的吸收容量的影響,漿液中SO_4~(2-)離子的存在對SO_2的吸收容量的影響,以及脫硫過程中所需的最小液氣比。實驗研究了石灰石漿液及不同添加劑對SO_2吸收的促進作用,實驗結果及分析得出了其對SO_2初始吸收速率和最終吸收容量的影響。 提出了兩種濕法脫硫裝置:液柱沖擊塔和噴淋塔,分別對這兩種吸收塔的吸收段阻力特性和脫硫特性進行了試驗研究及分析,試驗研究了噴液密度、塔內風速對液柱沖擊塔和噴淋塔阻力特性的影響和噴液密度、塔內風速、循環水池pH值、SO_2入口濃度、煙氣入口溫度等因素對脫硫效率的影響,還研究了添加劑甲酸、甲酸鈉和己二酸對脫硫效率的影響,結果得出了液柱沖擊塔和噴淋塔阻力特性和脫硫特性的一些特點,并給出了經濟運行參數:液柱沖擊塔噴淋密度106.80m~3/(m~2h),塔內風速2.6m/s,循環水池內漿液pH值5.5-6.0之間。沈陽陶瓷廠廢水處理濕法脫硫劑直銷廠家噴淋塔噴液密度215.66m~3/(m~2h),塔內風速3m/s,循環水池內漿液pH值5.5-6.0之間。結果還發現這幾種添加劑對噴淋塔的影響比液柱沖擊塔要大,添加劑中己二酸的作用最強。另外,對液柱沖擊塔和噴淋塔的特點進行了比較,給出了各自的適用范圍:噴淋塔適用于SO_2排放要求較低、投資運行成本承受能力較低的需求方；而液柱沖擊塔適用于SO_2排放要求較高、投資運行成本承受能力較高的需求方。并提出了兩種可適用于不同SO_2排放要求可升級的方案。 通過旋流除濕板的除濕性能試驗得出了運行參數噴液密度和塔內風速對旋流除濕板阻力和除濕效率的影響,并通過對幾種旋流除濕板的試驗,綜合阻力和除濕效果等因素,選出了其中的最佳旋流除濕板參數。 針對新型的液柱沖擊塔,用非穩態傳質反應理論建立了塔內SO_2吸收過程的物理和數學模型。該模型全面地考慮了漿液中各種離子以及各種有限速率的反應,模型計算結果與試驗結果相對吻合較好,對液柱沖擊塔的工業應用起到了一定的指導作用。通過模型計算,還分析了液柱沖擊塔內 各段SO,的吸收情況,塔內各處傳質反應阻力情況和漿液中石灰石溶解、 石膏結晶和亞硫酸氫根氧化對SO,吸收速率的影響。 通過計算脫硫裝置安裝前后煙囪內的溫度及壓力分布,分析了脫硫后 煙氣溫度的降低引起的煙囪內壁酸結露、煙囪的熱應力變化、煙氣抬升高 度的改變和煙囪內正壓區的變化,并探討了這些變化對煙囪運行和安全帶 來的影響,－提出了建議。

濕法脫硫，特點是脫硫系統位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應溫度低于露點，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應，其脫硫反應速度快、效率高、脫硫添加劑利用率高，如用石灰做脫硫劑時，當Ca/S=1時，即可達到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初投資大，運行費用也較高。

技術方法

濕法脫硫大致可以分為以下兩種：

石膏法

該技術與拋棄法的區別在于向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強制使CaSO3都氧化為CaSO4(石膏），脫硫的副產品為石膏。同時鼓入空氣產生了更為均勻的漿液，易于達到90 %的脫硫率，并且易于控制結垢與堵塞。由于石灰石價格便宜，并易于運輸與保存，因而自8 0年代以來石灰石已經成為石膏法的主要脫硫劑。當今國內外選擇火電廠煙氣脫硫設備時，石灰石/石膏強制氧化系統成為優先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。

石灰石/石膏法的主要優點是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（有的裝置Ca/S=1時，脫硫效率大于90%）、吸收劑利用率高（可大于90%）、設備運轉率高（可達90%以上）、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝）、脫硫劑—石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的：初期投資費用太高、運行費用高、占地面積大、系統管理操作復雜、磨損腐蝕現象較為嚴重、副產物—石膏很難處理（由于銷路問題只能堆放）、廢水較難處理。沈陽陶瓷廠廢水處理濕法脫硫劑直銷廠家

拋棄法

以石灰石或石灰的漿液作脫硫劑，在吸收塔內對SO2煙氣噴淋洗滌，使煙氣中的SO2反應生成CaSO3和CaSO4，這個反應關鍵是Ca2+的形成。石灰石系統Ca2+的產生與H+的濃度和CaCO3的存在有關；而在石灰系統中，Ca2+的生產與CaO的存在有關。石灰石系統的最佳操作PH值為5.8—6.2，而石灰系統的最佳PH值約為8（美國國家環保局）。

石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑的制備裝置、吸收塔和脫硫后廢棄物處理裝 置組成。其關鍵性的設備是吸收塔。對于石灰石/石灰拋棄法，結垢與堵塞是最大問題，主要原因在于：溶液或漿液中的水分蒸發而使固體沉積：氫氧化鈣或碳酸鈣沉積或結晶析出；反應產物亞硫酸鈣或硫酸鈣的結晶析出等。所以吸收洗滌塔應具有持液量大、氣液間相對速度高、氣液接觸面大、內部構件少、阻力小等特點。洗滌塔主要有固定填充式、轉盤式、湍流塔、文丘里洗滌塔和道爾型洗滌塔等，它們各有優缺點，脫硫效率高的往往操作的可靠性最差。脫硫后固體廢棄物的處理也是石灰石/石灰拋棄法的一個很大的問題，主要有回填法和不滲透地存儲法，都需要占用很大的土地面積。由于以上的缺點，石灰石/石灰拋棄法已被石灰石/石膏法所取代。