传统双碱法烟气脱硫工艺存在的问题

传统双碱法烟气脱硫工艺
在实际应用中出现的问题及分析探讨
双碱法脱硫与石灰石/石灰湿法脱硫相比,脱硫反应机理类 似,主要是利用钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶 解度大,不容易造成结垢堵塞问题的优点来代替石灰石/石灰湿法 脱硫的。普遍认为双碱法脱硫液气比小,脱硫效率高,一次投资 省,运行成本低,适合在中小锅炉的脱硫工艺中应用。但在实际 的应用中,传统双碱法脱硫使用效果并不理想,仍然出现了结垢、 运行成本高和烟囱腐蚀等各种难以解决的问题,现分析如下:
1结垢严重
结垢是浆液中一种或几种盐在脱硫系统运行状态下过饱和 并在器壁上结晶的过程。双碱法脱硫系统的管壁、塔壁、喷嘴处 极易结垢,塔内会形成十几厘米厚的结晶体,导致系统阻力增加 流量降低、垢下腐蚀、控制仪表失效和保护层破坏,严重的还会 导致系统停运,除雾器的严重结垢有时会导致除雾器局部垮塌。
脱硫系统浆液所吸收的二氧化硫经过各种化学反应后最终 从系统中除去是依靠CaSO3和CaSO4的结晶过程来完成的,这种反 应是必然发生的,也是我们脱硫生成石膏所期望的。
但我们希望 此反应仅发生在系统的循环浆液池中完成结晶过程,但实际情况 是双碱法脱硫技术运行在碱性条件下,当 pH值大于8时,86%以 上的SO2以SO32-的形式存在,导致结垢倾向加重,加之循环浆液
奇人趣事池中的结晶并不能彻底分离吸收液中的Ca2+,必然在系统的其它 部位产生大量结晶,就产生了系统的严重结垢。
2、运行成本较高
理论证明,pH值越高对SO2的吸收效果越好,因此NaOH溶液 的吸收效果比Ca(OH) 2溶液要好的多,但Ca(OH) 2的pH值为,当 pH〈时,NaOH和Ca(OH) 2的吸收效果无法比较,基本可认为是一致 的,因为此时添加的NaOH根本未发生作用。如果提高吸收效果, 必须使pH>,但此时Ca(OH) 人大释法2离解受抑制,系统演变为单钠碱脱硫, 廉价的Ca(OH) 2溶液无法发挥作用。因此,如果想发挥钠碱的吸 收快的优势,就必须添加价格较高的NaOH以提高系统pH值,加 之Na2SO3氧化后产生Na2SO4的副反应产物较难再生,需不断补充 NaOH或Na2CO3,同时钠盐的存在不可避免的使亚硫酸氧化成硫酸, 不仅影响石膏的生成和石膏的品质,也使石灰和碱耗增加,大量 碱的消耗使双碱法脱硫的运行成本相对石灰
石    /石灰湿法脱硫要
高的多。
3、湿烟囱的腐蚀严重
双碱法脱硫对脱除SO2效率较高,但对造成烟气腐蚀的主要 成分SO32-效率只有20%~30% ;同时由于除雾器的严重结垢,除雾 效果差,导致烟气含水量大,水汽呈饱和状态,以致系统排烟温 度低易冷凝成酸露;在正压运行的条件下,容易穿过内衬和钢板 裂纹造成烟囱腐蚀,因此脱硫后的烟囱腐蚀非常严重。近几年来 新建或改建的脱硫烟囱多数出现腐蚀介质对钢筋混凝土腐蚀,致
使部分酸液沿烟囱外筒壁渗漏。
4、    对环境有一定程度的污染
双碱法脱硫产生的副产品钠盐(主要是难以置换的硫酸钠) 不能再生,最终需要外排。在水体中被硫酸盐还原菌还原成硫化 物,使水体污染变质,在有氧环境下又会被硫细菌氧化,使水体 中氧份减少,进一步污染水质,进而对周围环境产生不良影响。
5、    液气比较大
双碱法脱硫系统中,液气比是一个非常重要的操作参数,液 气比大,意味着烟气与脱硫剂接触面积大,有利于二氧化硫的吸 收,但液气比过大,脱硫剂的雾化效果不好,不利于脱硫,且太 大的液气比会使整个烟气行程的阻力增加,从而引起引风机出力 不足导致锅炉正压,也易导致风机带水。石家庄化肥厂
通常情况下最小液气比的选择按以下公式进行计算:
l=L/G=10-6nCSO2/64(CC运动2
n:满足排放要求的最低脱硫效率;
C :原烟气中二氧化硫浓度; SO2
C"出口洗涤液中总硫的浓度;藏药膝盖疼的药丶
C2:进口洗涤液中总硫的浓度。
针对以上问题,常见的解决措施如下:
1)保持浆液均匀搅拌,延长浆液在浆液池中停留时间和提高中结 晶固体的含量,尽量使CaSO3和CaSO4的结晶沉淀过程在循环浆液 池中完成。
2)    尽量选择适宜的液气比。适宜的液气比一方面要保证较高的脱 硫效率,另一方面要满足设备安全经济运行的需要,且能够使 脱硫剂得到有效利用,液气比也是脱硫循环泵选型的依据之一。
3)    在强制氧化的过程中适度提高石膏固体的浓度
4)    停运时及时清除结垢CaSO3,并在运行中尽量降低pH值溶解结 垢。
5)    有效的控制系统各个方面的PH值,能够减少整个系统的结垢和 堵塞。主要根据塔进出口 PH值,浆池PH值,再生池PH值的变 化得出双碱法在工程运行过程中的最佳范围。
一般情况下,浆池PH值为11左右,再生池PH值为左右,既能提 高吸收液的脱硫效率,又有利于减小塔进口硫酸钙的过饱和度, 防止系统结垢堵塞;要维持系统的稳定运行,保持再生池PH值在 左右,再生池需配置搅拌装置,同时定期向系统中投加一定量的 碳酸钠作为补充。
石油教育针对湿法脱硫后烟气腐蚀性强,运行工况复杂,除要尽量使 脱硫除雾器的正常工作外,烟囱也要提高防腐质量,防腐工艺选 择应遵循以下原则:
1)防腐界面完整,与烟囱热膨胀一致,没有裂纹和孔洞,以防酸 液侵入腐蚀。
2)防腐材料吸水率低,强度高,耐磨性好,抗老化,抗温变, 与基体粘结强度高。
3)施工工艺简单,施工质量可控,易修复。

本文发布于:2024-09-20 22:42:11,感谢您对本站的认可!

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标签:脱硫   系统   双碱法   运行   结垢   腐蚀
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