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湿法脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题浅析

北极星环保网来源:《化工管理》作者:樊彦玲2017/6/14 13:59:43我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿法脱硫 除雾器 脱硫工艺

北极星环保网讯:摘要:脱硫塔浆液池浆液溢流严重危及整个湿法脱硫系统的安全稳定运行,在石灰石一石膏湿法系统的调试及运行过程中比较常见。本文通过分析浆液起泡溢流成因,介绍其危害,提出了预防和处理措施。

关键词:浆液溢流;浆液起泡;湿法脱硫

1设备概述

天津某公司4*410t/}l烟气脱硫设备采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺,在设备安装完毕进行调试过程中,浆液池浆液频繁发生起泡溢流,严重危及整个脱硫系统的安全和稳定运行。本文深入系统地分析了浆液起泡的原因、研究并采用了相应的应对措施,有效地抑制了浆液起泡溢流现象。

2浆液起泡溢流成因分析

脱硫烟气中含有不溶性气体,在烟气与浆液充分接触的过程中,这些不溶性气体被浆液包围,烟气和浆液形成的气一液界面,在巨大的表面张力作用下形成球状气泡;大量气泡在气一液密度差的作用下迅速上升到浆液池表面,形成一层泡沫。

如果这种泡沫越多,表面张力就越大,表面张力增加,势必导致气泡不易破碎,进而引起浆液池表面泡沫层增厚,出现严重的虚假液位,从而导致浆液溢流现象。经过深入系统地分析研究,总结出造成浆液起泡的原因主要有以下几点:

2.1浆液中有机物含量增加

锅炉燃烧不充分,飞灰中含有碳颗粒或者焦油等未燃尽颗粒物。烟气带着含有大量碳颗粒或者焦油等未燃尽颗粒物的飞灰进入吸收塔中,将会引起吸收塔浆液中的有机物含量增加,继而发生皂化反应,导致产生一种油膜。在通过氧化凤机给吸收塔底部的浆液池中鼓入高压空气的过程中,油膜收到高压冲击,进而引起浆液起泡溢流。

2.2氧化镁和重金属含量上升

脱硫塔入口的烟气中粉尘含量超过一定标准,将导致大量惰性物质被带入,这些惰性物质会引起浆液中的重金属含量超标,引起浆液起泡溢流。湿法脱硫的吸收剂一石灰石中含有氧化镁,而氧化镁在遇到亚硫酸根时会产生泡沫,一旦石灰石中氧化镁含量超标,将会产生大量泡沫。

湿法脱硫的吸收剂一石灰石中也含有少量或者微量的重金属,这些重金属被直接带入脱硫浆液中,势必引起将液中重金属含量超标,进而导致浆液表面张力增加,形成泡沫层。

2.3氧化风机设计不合理和启停频繁

氧化风量是根据设计煤种中硫分确定的,即将亚硫酸根氧化为硫酸根所需的空气量加一定的裕量而确定的。当实际燃煤的硫分高于设计值时,将导致氧化风量不足,亚硫酸盐含量严重超标;反之,如果实际鼓入的氧化风量长时间过大,将导致浆液中的气一液界面面积逐步增大,这也将造成浆液起泡溢流。

此外,氧化风机频繁启停,即鼓入浆液池的氧化风量突变,会造成浆液池内浆液的扰动性突变。浆液池内浆液的扰动性突变,将会打破浆液池内的气一液平衡,进而引发起泡溢流问题,这种问题在氧化风机突然停运时表现地尤为严重。

在湿法脱硫系统运行过程中,浆液温度大体在60度以上,大量的高压氧化空气鼓入吸收塔中,会引起塔内气压形成微正压,如果此时突然停止氧化风机,必然引起虚假液位,从而导致浆液溢流。

2.4浆液循环泵启停频繁

湿法脱硫系统运行过程中,频繁启停浆液循环泵,浆液池内浆液的扰动性必然会发生突变,进而打破浆液的气一液平衡状态,发生气泡溢流事件。

2.5除雾器发生堵塞

湿法脱硫系统运行过程中,除雾器用于去除吸收塔出口烟气中的雾滴,但除雾器也兼有消泡的作用。当塔内浆液起泡后,除雾器冲洗水在一定程度上可以对泡沫进行间断性的破坏,从而有效控制泡沫层的厚度。因此当除雾器发生堵塞时,除雾器的消泡功能无法正常发挥,将增大浆液溢流的可能性。

2.6管道设计的问题

如果在结构设计过程中,管道本身设计的不合理,就会导致产生虹吸现象。虹吸现象,即塔内液位一旦高于设置的高液位,就会持续地发生起泡溢流问题。

延伸阅读:

大型脱硫塔喷淋段气液两相流动与传热的数值仿真及验证

超低排放形势下的脱硫吸收塔改造方案

双碱法脱硫工艺改进及脱硫塔设计分析

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