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石膏脱水效果差的原因

石膏脱水效果差的原因

  • 分类:工艺创新
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  • 发布时间:2023-06-09
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【概要描述】

石膏脱水效果差的原因

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 石膏脱水效果差的原因

  一、吸收塔石膏浆液氧化效果分析

  石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中,石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,生成半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)并以小颗粒状转移到浆液中,利用空气将其强制氧化生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O石膏晶体)。

  强制氧化是脱硫过程中一个重要环节,空气中的O₂将SO₃²-氧化成SO₄²-,半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)生成二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O石膏晶体)。氧化效果不达标,石膏浆液中半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)会超标。

  半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)的氧化对吸收塔的健康运行至关重要,亚硫酸盐氧化至硫酸盐的氧化程度要求高于98%。

  二、氧化程度低的危害

  1、二水硫酸钙(CaSO₄·2H₂O石膏晶体)晶体颗粒大,易于脱水。而半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)石膏颗粒小,粘度大,难以脱水。半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)超标造成真空皮带脱水机脱水困难。

  2、亚硫酸根是一种晶体污染物,含量高会引起系统结垢,如塔璧、管道内壁、喷嘴等形成硬垢。

  3、亚硫酸根含量过高,亚硫酸钙会包裹石灰石,引起石灰石不能溶解进入浆液参与化学反应,即我们日常所说的石灰石闭塞或石膏浆液中毒。

  4、石膏浆液中亚硫酸钙和碳酸钙增多,造成二水硫酸钙指标下降,导致石膏品质下降。

  三、氧化不充分的原因

  1、氧化风量不足,氧化风分布不均匀。

  氧化风量在正常的运行条件下不存在问题,但是目前电力负荷变动较大,当发电负荷降低到一定程度时,生产人员从节能的角度考虑,就会减少氧化风机的运行台数,如果控制失当,就会引起氧化不足。

  氧化风机进口滤网堵塞或出口管道不畅而未及时发现,也会造成氧化风量不足。

  氧化风喷枪堵塞,会造成氧化风分布不均匀。

  2、pH值的影响

  根据脱硫吸收塔内化学反应机理可知,脱硫过程反应方向很大程度上取决于吸收浆液的pH值。当pH<2时,被吸收的SO2主要以H2SO4的形式存在;当pH上升到4-5时,主要为HSO3-;当pH>6.5时,主要生成SO32-;总的趋势是pH越大,SO2的溶解度越大,越有利于传质,可获得较高的脱硫效率。而亚硫酸盐的氧化速率主要受pH的影响,随着pH上升,浆液中Ca2+浓度降低,不利于石灰石的溶解,大大降低亚硫酸盐的氧化速率,从而直接影[康东娟1] 响石膏的品质。

  3、吸收塔浆液密度的影响

  吸收塔石膏浆液密度是脱硫装置运行控制的重要参数之一,反应了各反应物及生成物的过饱和情况。浆液密度低时,表明浆液中CaSO4的含量较低,CaCO3的含量相对较大,此时出石膏不利于石膏脱水,同时还会造成石灰石浪费,降低石灰石利用率。但浆液密度低,利于氧化风的扩散,提高浆液氧化速率。浆液密度过高时,表明浆液中CaSO4的含量太高,过量的CaSO4会抑制SO2及CaCO3的溶解,同时减小喷淋层浆液覆盖率,导致脱硫效率降低,为了控制出口SO2排放浓度,往往需要增加CaCO3的供给,以提高脱硫效率,从而导致了CaCO3的过剩。过高的石膏浆液密度,导致石膏过饱和度严重超标,同时由于氧化效果的降低,浆液内又析出大量的CaSO3·1/2H2O晶体,再加上过量CaCO3的存在,导致SO2、CaCO3溶解度的急剧下降,最终导致浆液失效,脱硫效率快速降低,石膏含水量严重超标,脱水困难。

  4、吸收塔浆液停留时间的影响

  吸收塔石膏浆液停留时间为:吸收塔氧化池容积与石膏排出泵流量之比。浆池容积与石膏排出时间决定了石膏晶体形成及停留的时间。

  浆池容积大、停留时间长,能够使半水亚硫酸钙(CaSO₃·1/2H₂O)充分氧化,有利于石膏脱水。但浆液停留时间太长,浆液的机械搅动及循环泵会破坏已形成的大颗粒石膏晶体,不利于石膏脱水。

  吸收塔液位决定氧化池容积。吸收塔液位越高,氧化池容积越大。液位过低会降低吸收塔浆液停留时间,导致氧化空间不足,对氧化有重要影响。

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