提高石灰石脫硫效率的方法（一）

2024/03/25

提高石灰石脫硫效率的方法

石灰石漿液在吸收塔內有效吸附煙氣中的二氧化硫，經(jīng)過(guò)化學(xué)與物理的相互作用，生成副產(chǎn)物石膏。該石膏若品質(zhì)達到標準，則能進(jìn)行廣泛的綜合利用，不僅對環(huán)境保護有積極影響，還能帶來(lái)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

對脫硫增效劑應用前后的實(shí)驗數據進(jìn)行對比分析，結果顯示：在正常運行負荷范圍內，使用脫硫增效劑能有效優(yōu)化系統參數，使鈣硫比大幅下降。同時(shí)，通過(guò)減少一臺漿液循環(huán)泵的運行，降低了系統電耗，提升了脫硫效率，從而減少了大氣污染。

當前，我國正日益重視環(huán)保事業(yè)，針對新建、改建和擴建的大型燃煤電廠(chǎng)，已制定了更為嚴格的大氣排放標準。然而，目前部分火電廠(chǎng)的脫硫效率仍然偏低，這不僅影響了脫硫的各項指標，還可能對環(huán)境造成污染。石灰石濕法脫硫技術(shù)因其成熟性和廣泛應用，已成為全球范圍內的優(yōu)選方案。

在實(shí)際運行中，操作人員須嚴格控制石灰石料的品質(zhì)。一旦發(fā)現石灰石料不合格，應立即制止上料，并立即采取措施，以防止因石灰石品質(zhì)問(wèn)題導致脫硫系統性能下降。因此，確保石灰石脫硫的品質(zhì)，對其實(shí)際應用價(jià)值具有決定性影響。

石灰石濕法脫硫工藝及原理分析

經(jīng)過(guò)除塵器處理的氣體，其溫度高達100℃以上。在風(fēng)機的引導下，這些高溫氣體流向換熱器，經(jīng)歷降溫過(guò)程，溫度迅速下降至80℃。隨后，氣體進(jìn)入吸收塔，與石灰石液體進(jìn)行氣液相的噴淋混合。在這一過(guò)程中，水體蒸發(fā)，進(jìn)一步降低氣體溫度至60℃。通過(guò)石灰石液體的反復清洗，氣體中的硫分得到有效脫除，通常能去除超過(guò)95%的硫，并同時(shí)清除氣體中的HCl。

氣體在流入吸收塔的過(guò)程中，還起到了除水作用。特別是在通過(guò)兩級除霧器時(shí)，其中的懸浮小水滴被有效去除。在特殊環(huán)境下，通常是吸收塔沉淀池內，石灰石石膏漿液通過(guò)漿液循環(huán)泵的配置，被輸送至吸收塔頂端的噴嘴集管內。經(jīng)過(guò)連續的噴淋和洗滌，石灰石石膏液與上方氣體發(fā)生反應，生成新的物質(zhì)——石膏結晶，這些結晶沉積在沉淀池中。

借助石膏排出泵的運輸，石膏結晶進(jìn)入真空皮帶脫水機，經(jīng)歷濃縮、脫水及洗滌等過(guò)程，最終石膏被妥善存儲在庫內，形成可用于經(jīng)濟利用的成品石膏。

如何保證石膏漿液品質(zhì)

脫硫增效劑是一種專(zhuān)門(mén)設計用于優(yōu)化脫硫過(guò)程的化學(xué)助劑。在脫硫工藝中，石灰石與二氧化硫（SO2）的反應速度受限于碳酸鈣（CaCO3）的溶解速度，而CaCO3在水中的溶解度相對較小。因此，解決或改觀(guān)石灰石在水中的溶解問(wèn)題，對于提升整個(gè)脫硫工藝的性能和效率至關(guān)重要。

在脫硫吸收塔中，石灰石以微小顆粒的形式存在。這些微小顆粒的表面存在著(zhù)顯著(zhù)的氣膜和液膜雙膜阻力，這些阻力極大地阻礙了液態(tài)中SO2的傳質(zhì)過(guò)程。脫硫增效劑的應用，旨在通過(guò)兩個(gè)方面來(lái)解決這一問(wèn)題。

首先，脫硫增效劑作為一種針對CaCO3表面物性的活性劑和催化劑，能夠有效地減弱和消除雙膜效應。它改觀(guān)了固液界面的濕潤性，提高了界面傳質(zhì)效率，從而促進(jìn)了SO2的吸收。

其次，當脫硫裝置入口的硫含量超出設計值時(shí)，原有的氧化系統可能無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際工況下的氧化需求。在這種情況下，脫硫增效劑能夠顯著(zhù)提升氧化空氣中氧的利用效率，進(jìn)而增強氧化效果。這一特性使得脫硫增效劑在應對高硫含量工況時(shí)表現出色，確保了脫硫工藝的穩定性和高效性。

石灰石的品質(zhì)涵蓋其純度、粒徑、表面積及活性等多個(gè)維度。其中，有效成分CaCO3的含量對于吸收劑的利用率及活性具有顯著(zhù)影響。在天然石灰石礦石中，常含有SiO2、MgCO3、Fe2O3、A12O3等雜質(zhì)，若雜質(zhì)含量超出一定范圍，將對脫硫效果產(chǎn)生不利影響。因此，在濕法脫硫工藝中，對石灰石成分有明確要求：CaCO3含量不低于91wt%，SiO2含量不高于4wt%，MgCO3含量不高于2wt%，鐵鋁氧化物含量不高于1.5wt%。

關(guān)于石灰石的粒徑，若粒徑過(guò)大，將不易溶解，且在接觸反應過(guò)程中，所需pH值較低，這既會(huì )降低脫硫效率，又會(huì )對石膏漿液的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。反之，石灰石粒徑越小，其比表面積越大，這有助于加快石灰石在液相中的溶解和反應速度，進(jìn)而提高吸收劑的利用率和脫硫效率。然而，對更細石灰石粉的需求將增加研磨系統的功耗和設備投資。目前市場(chǎng)上，常見(jiàn)的石灰石粉產(chǎn)品細度主要有325目90%通過(guò)和250目90%通過(guò)兩種。

為確保石灰石的品質(zhì)，應從源頭進(jìn)行分析檢測，優(yōu)先選擇CaO含量高、活性強、硬度適中且細度符合要求的石灰石。在實(shí)際應用中，當使用中低硫煤時(shí)，石灰石的細度應達到250目；而使用中高硫煤時(shí)，石灰石的細度則應提升至325目，以提高石灰石的利用率并減少石膏中石灰石的殘余量。