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【技术】pH值对湿法烟气脱硫的影响

北极星大气网  来源:清洁高效燃煤发电微信    2015/12/1 8:41:14  我要投稿  

北极星大气网讯:通过对湿法烟气脱硫pH值在不同反应环境下所起的作用,对脱硫系统过程中的pH值影响因素进行分析查找,从中找出pH值影响脱硫系统的成因和规律,确定最佳pH值的科学性。从而分析pH值在实际控制过程中出现的问题。并对所出现的问题进行诊断和判定,使pH值在脱硫过程中出现问题查找、处理定位更加精准。

随着电力等工业的高速发展,煤炭消耗量快速增长,二氧化硫污染及治理问题日益引起重视。湿法烟气脱硫是目前燃煤发电厂应用最广泛的烟气脱硫工艺,由于实际运行中遇到的不确定因素较多,会导致湿法烟气脱硫一系列的故障出现,阻碍脱硫装置安全运行。

国内电力行业从外部引进的湿法烟气脱硫控制技术也日益成熟。但是由于国内发电企业的产业结构现状、脱硫系统工作状况还不尽人意,存在着一些问题。导致这些问题的主要原因有:脱硫系统进入国内时间短,技术不成熟;脱硫剂石灰石的反应活性还没有国家标准;脱硫运行人员多数为半路出家,缺乏系统专业性训练;缺乏系统专业的湿法脱硫工作技术总结。所有这一切都暴露出湿法脱硫工作的薄弱环节。

湿法烟气脱硫率、脱硫塔内结垢、石膏质量与pH值存在着一一对应关系。各参数之间又有着相互影响,制约着湿法烟气脱硫塔的脱硫率,所以这种一一对应关系又往往是有条件的。在实际运行过程中,脱硫系统出现问题很难针对一块表计进行判断处理,这就导致了脱硫工作中对出现问题难以统一认识,处理问题思路不清的现象。pH值在控制过程中大、小、波动会造成什么样的影响,就成为我们应该认真思考的问题。

1.吸收塔浆液pH值控制机理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫是以悬浮液为基础的烟气脱硫方法,该方法的主要特点是:利用SO2在水中有良好的溶解性和可以引起连锁化学反应这一特点进行,而pH值则是连锁化学反应能够持续下去的关键因素。

pH值的选择主要由其对SO2吸收后反应传质过程的影响、对浆液池内氧化效果的影响、CaCO3溶解、石膏结晶以及对吸收塔结垢的影响进行分析。

1.1SO2的吸收过程

在吸收塔内,SO2吸收主要经历3个步骤:

(1)SO2从气相主体穿过气膜向气液交界面传递;

(2)SO2在液膜表面溶解;

(3)SO2从气液交界面穿过液膜向液相主体传递并发生化学反应。

其中(1)、(3)为控制步骤。SO2被吸收进入液相后,将发生如下反应:

SO2 + H2O SO2.H2O H2SO3 H+ + HSO3- 2H+ + SO32-

这一反应过程是可逆的,与吸收剂浆液的pH值关系密切。浆液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH值的变化曲线如图1所示,在pH值为7.2时,溶液中存在SO32-、HSO3-;而pH值为5以下时,溶液中只存在HSO3-;当pH值继续下降到4.5以下时,溶液中存在SO2水化合物的比例增大,与物理溶解SO2建立平衡。

1.2pH值对传质性能的影响

从传质方程看,pH值对传质性能的影响主要有两方面:

(1)pH值对传质方程中Ca2+浓度的影响:Ca2+浓度的随pH值的减小而减小;

延伸阅读:

【技术】锅炉湿法脱硫系统排烟除湿脱白的技术途径探讨

【组图分析】石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程

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