石灰石/石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

北极星环保网讯:【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。为使吸收塔的脱硫效率得以保障，浆液通过循环泵从吸收塔浆池送到塔内喷嘴体系喷淋而下，会向吸收塔内持续输送浆液，使吸收塔内的浆液PH值保持在5～7之间。

3.1 吸收塔内浆液的PH值

吸收塔中浆液吸收掉SO2的程度决定着脱硫效率的高低，而浆液的PH值会使其受到影响。相关实验表明，PH值越高越能吸收SO2，而越低的PH值更能Ca2+，减少成本，此二者要求对立，因此合理控制浆液PH值，不但能最大化提升脱硫效率，还能降低成本。

浆液的PH值是一个缓慢的变化过程，因此也就不能通过监控进行及时控制来达到理想值。随着煤质和荷载的改变，烟气流量不断提升，脱硫效率逐步下降;通力烟气流动速度越快，使得烟气对喷淋浆液的浮力就越高，增加了烟气与浆液的混合时间，却提升了驼鹿效率;虽然烟气流速慢能更好地吸收SO2，但这样容易使烟道发生堵塞等问题。此外，相关数据表明，混合浆液中CaCO4˙2H2O和CaCO3的浓度达到饱和时，其浆液密度ρ=1135Kg/m3，而CaCO3˙2H2O会抑制浆液对SO2的吸收，使脱硫效率降低;而当浆液密度ρ≤1070Kg/m3时，CaCO3的浓度会相对升高，CaCO3˙2H2O的浓度变低，虽然使得脱硫效率增加，但会浪费大量的石灰石浆液，使得成本变高。因此，建议密度范围为[1070，1135]。

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