以电石渣浆和石灰石作为脱硫剂脱硫效率因素效果论文
- 格式:doc
- 大小:25.00 KB
- 文档页数:5
浅谈石灰石对脱硫效率的影响及防范措施摘要:影响脱硫能耗的方面主要有:水、石灰石、电,而石灰石作为吸收剂的存在,其利用率方面就显得格外重要,提高石灰石利用率不仅可以减少石灰石用量,且对脱硫效率的稳定也起着相当重要的作用。
本文主要通过对石灰石利用率方面进行分析,并提供自己的看法。
关键词:石灰石;脱硫;利用率1引言世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等碱性吸收剂作洗涤剂,在吸收塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。
其工艺经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点。
在中国采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程较大,随着制造工艺的进步不断完善,石灰石的利用率对脱硫效率的影响也引起了大家的重视。
2石灰石主要消耗在脱硫吸收塔内部反应中,石灰石消耗主要集中在除塔内中和反应消耗外,随石膏、废水、烟气携带几个方面,其中石灰石主要受其物料性质、反应环境及操作因素的影响,出现未能及时参与反应而产生过剩的石灰石随物料携带流失,石灰石利用率下降。
通过对物料流程的分析,需要控制以下几点才能提高石灰石利用率:2.1提高石灰石指标,改善反应速率;2.2减少抑制石灰石在吸收塔内部反应的成分;2.3严格约束随意性操作,降低对系统的干扰;2.4矿源的影响。
3相关问题分析及建议3.1提高石灰石指标,改善反应速率石灰石细度是个较为重要指标,其反映在石灰石遇水后,石灰石的细度越高,其表面积越大,与水的溶解效果也会越快,短时间内即可解决饱和状态。
在常规的区域,下部为喷淋塔内部反应区域主要有俩部分组成,一是用于喷淋捕集SO2浆液池用于吸收反应进一步完成,如氧化、结晶。
当吸收塔浆液在pH值一定的的区域在吸收塔烟气吸收区,期间的反应主要集中在情况下,主要负责捕集SO2气液接触面,在准守亨利定律的前提下,为保持气体分压持续大于液体分压,需要提高其的反应速率是必须的。
石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素【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。
探讨影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的主要因素发表时间:2017-10-24T17:05:53.313Z 来源:《电力设备》2017年第16期作者:孟祥辉[导读] 应用最为广泛,但是,在实际的操作过程中,因为在经验和认识上的缺乏,很多工业企业利用湿法脱硫工艺进行脱硫处理的时候存在着很多问题,进而导致脱硫效率受到很大影响,所以对石灰石-石膏湿法脱硫效率影响因素的探析是有必要的,(华能长春热电厂吉林省长春市 130216)摘要:燃煤过程中的二氧化硫排放造成严重的大气污染,控制电力行业二氧化硫排放是实现全国二氧化硫削减目标的关键。
目前,在众多火力发电厂的脱硫工艺中,石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术发展较为成熟,应用最为广泛,但是,在实际的操作过程中,因为在经验和认识上的缺乏,很多工业企业利用湿法脱硫工艺进行脱硫处理的时候存在着很多问题,进而导致脱硫效率受到很大影响,所以对石灰石-石膏湿法脱硫效率影响因素的探析是有必要的,也是非常具有实际价值的。
关键词:二氧化硫;石灰石-石膏湿法脱硫效率;影响因素1石灰石-石膏湿法烟气脱硫流程及原理1.1石灰石-石膏湿法烟气脱硫流程某油田热电厂采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺(FGD)。
从锅炉来的烟气经过电除尘器除尘后,经吸风机引入FDG系统,烟气进入吸收塔内自下而上流动,且被从上向下流动的石灰石浆液以逆流方式洗涤除去烟气中的SO2、SO3、HCL和HF等气体,同时生成石膏(CaSO4•2H2O)。
用作补给而添加的石灰石浆液进入吸收塔循环泵人口,与吸收塔内的石膏浆液混合,通过循环泵将混合浆液向上输送到吸收塔顶部,再通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得到充分接触,经脱硫净化处理的烟气流经除雾器除去净烟气所携带的浆液微小液滴,直至最后净烟气通过烟道进人210m的烟囱排入大气。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统流程见图1所示。
1.2石灰石-石膏湿法烟气脱硫原理烟气流经增压风机,通过GGH换热器冷却之后进入吸收塔,并与石灰石浆液相混合并发生反应。
电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术的应用分析李霞;阿茹娜;刘显丽【摘要】烟气\"超低排放\"标准要求的出台,加剧了火电厂的环保和运营压力,电石渣主要成分为氢氧化钙,比表面积大,活性好,脱硫能力强,被用来代替石灰石进行烟气脱硫.由于电石渣和石灰石物理化学性质存在较大差异,运行中存在较多问题,因此,应该根据实际情况,对电石渣-石膏湿法烟气脱硫系统进行优化设计,并采取相应措施,提高电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术应用的稳定性.【期刊名称】《内蒙古科技与经济》【年(卷),期】2018(000)024【总页数】3页(P85-86,88)【关键词】电石渣;湿法烟气脱硫;存在问题;措施【作者】李霞;阿茹娜;刘显丽【作者单位】内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特 010020【正文语种】中文【中图分类】X701.3随着国家经济持续增长,国家对环境保护日益重视,污染物排放标准要求越来越严格,环发[2015]164号“关于印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的通知”要求,到2020年,全国所有具备改造条件的燃煤电厂要逐步实现超低排放,即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(在基准氧含量 6%的条件下)分别不超过10、35、50 mg/m3。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术成熟、脱硫效率高、运行稳定,被广泛应用于燃煤机组脱硫,但石灰石消耗量巨大,运行成本较高,超低排放标准的要求加剧了燃煤电厂环保和运营压力,因此,寻求更为廉价、易得、性能优越的脱硫剂从而有效降低脱硫成本,保证脱硫系统稳定运行显得尤为重要。
电石渣是电石水解获取乙炔气体后产生的一种廉价工业废料,与石灰石同为钙基碱性物质,呈强碱性,堆存渗透会造成土地盐碱化,并污染地下水,属于Ⅱ类一般工业固体废物[1]。
近年来,随着燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展,部分电厂尝试采用电石渣作为湿法烟气脱硫系统的脱硫剂,以达到以废制废的目的。
以电石渣浆和石灰石作为脱硫剂的脱硫效率的因素及效果分析【摘要】本文讨论电石渣浆和石灰石作为脱硫剂的脱硫效率影响因素及效果分析,重点从温度、浆液PH值、钙硫比、脱硫剂等方面分析,最后讨论取得脱硫效果。
【关键词】电石渣浆;石灰石;脱硫效率;因素0.引言2010年,全世界最大的煤消费国是中国,中国每年的煤消耗量占全球消耗量35%。
目前,燃煤锅炉仍然被大部分企业的采用,在煤的燃烧中产生大量二氧化硫对环境造成严重污染。
脱硫技术应用于工业的技术共有十多种,其中湿法烟气脱硫技术在燃煤锅炉中广泛应用,以石灰石-石膏脱硫系统为当前应用最广泛的高效脱硫工艺。
南宁某化工厂在聚氯乙烯(PVC)生产线产生大量的电石渣浆无法更好的资源化处理,现该化工厂采用电石渣浆代替石灰石作为脱硫剂,很好的解决了部分电石渣浆的出路,同时又能够降低脱硫系统运行成本,在治理污染的同时实现了以废治废的资源循环利用。
本文重点分析脱硫效率因素和通过用电石渣浆和石灰石作为脱硫剂取得实际效果。
1.影响脱硫效率的因素分析影响脱硫效率的因素有很多,如温度、浆液pH值、钙硫比、脱硫剂的品质、粉尘浓度等都会对脱硫反应的效率产生影响。
1.1 脱硫浆液的pH值循环浆液的pH值是影响脱硫效率的一大因素。
循环浆液的pH值过高,易于吸收,但不利于浆液的溶解;循环浆液的pH值过低,浆液易溶解,但不利于吸收,根据研究显示,pH值小于4的时候,浆液基本无法吸收二氧化硫。
控制循环浆液的pH值可以控制脱硫效率。
石灰石浆液:石灰石的溶解度十分小,要依靠调节pH值促使石灰石溶解形成浆液,当pH值从6~4之间变化时,石灰石的溶解速率可以增加5倍以上,但pH增至4时二氧化硫基本无法吸收,过低的pH值对二氧化硫的吸收影响较大。
浆液pH值过高时,石灰石溶解度随pH值的变化很小,亚硫酸钙溶解度随pH值的降低溶解度明显上升,当浆液pH值过高时,吸收二氧化硫使得浆液pH 值下降,石灰石颗粒溶解,在石灰石颗粒表面形成液膜,石灰石的溶解使得液膜的pH值上升,液膜内亚硫酸钙析出,在石灰石颗粒上形成一层钝化外壳,阻止石灰石的溶解,抑制脱硫反应的进行,导致脱硫效率降低,并影响石膏的品质。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫影响脱硫效率的因素及最佳解决办法探究摘要:烟气脱硫是现代环保工程中关键的一环,而石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫技术。
本论文旨在探究影响石灰石-石膏湿法烟气脱硫效率的因素,并提出最佳解决办法。
通过研究和分析不同因素对脱硫效率的影响,可以为湿法烟气脱硫工程的设计和优化提供理论依据。
关键词:石灰石;烟气脱硫;设备改进引言:随着工业化进程的加快和能源消耗的增加,大量的烟气排放给环境带来了严重的污染问题。
其中,烟气中的二氧化硫(SO2)是主要的污染物之一,它不仅对大气环境造成危害,还对人体健康产生不良影响。
为了减少和控制烟气中的SO2排放,烟气脱硫技术成为了重要的环保措施之一。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫技术,其具有成本低、脱硫效率高等优点,被广泛应用于工业领域。
然而,脱硫效率受到多种因素的影响,如石灰石特性、石膏特性、烟气特性等,因此深入研究这些因素对脱硫效率的影响,寻找最佳解决办法,对于提高脱硫工艺的效率和环保效果具有重要意义。
1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺概述1.1石灰石-石膏湿法烟气脱硫原理石灰石-石膏湿法烟气脱硫是一种常用的脱硫工艺,其原理基于石灰石和石膏之间的化学反应。
主要步骤如下:一是烟气吸收。
烟气经过预处理后,进入脱硫塔,在塔内与喷射的石灰石石浆接触,烟气中的SO2被吸收到石灰石石浆中形成硫酸钙(CaSO3·1/2H2O)。
二是氧化反应。
硫酸钙在脱硫塔中被氧化为石膏(CaSO4·2H2O),氧化反应主要由氧化剂催化进行。
三是分离。
石膏颗粒在脱硫塔中与石灰石石浆一起被排出,通过分离装置将石膏颗粒从石灰石石浆中分离出来,形成脱硫石膏。
四是石膏处理。
脱硫石膏进一步处理,经过脱水、干燥等工艺,得到可回收的石膏产品。
1.2工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的基本流程如下:一是烟气预处理。
烟气经过除尘装置进行粉尘和颗粒物的去除,确保脱硫系统的稳定运行。
电石渣—石膏湿法烟气脱硫工艺应用李远斌【摘要】The application of wet carbide-gypsum flue gas desulphurization (FGD) technology with calcium carbide slag which was deputy production waste as the desulfurizer for the 65 t/h boiler and the 35 t/h boiler in nanning chemical Co.,Ltd.,was discussed.The process and key technologies of "Carbide-Gypsum" wet FGD were introduced.the ways of desulfurized gypsum were analyzed,and technical problems were discussed.%论述了南宁化工股份有限公司65 t/h、35 t/h锅炉烟气脱硫采用以自有副产废弃物电石渣作为脱硫剂的"电石渣—石膏"湿法烟气脱硫的工艺应用情况,介绍"电石渣—石膏"湿法烟气脱硫工艺的原理和关键技术,分析脱硫石膏的综合利用途径,并探讨所解决的技术问题。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2011(039)016【总页数】3页(P154-156)【关键词】“电石渣—石膏”湿法脱硫;南化股份;工艺;应用【作者】李远斌【作者单位】南宁化工股份有限公司,广西南宁530031【正文语种】中文【中图分类】TQ177.375我国经过30多年的改革开放,工业化水平得到了很大提高,拉近了与发达国家的距离。
但同时也带来了严峻的环境问题,付出环境恶化的代价。
近些年来,我国的二氧化硫年排放总量都位居世界前列,在一些工业集中城市酸雨频频出现,环境日趋恶劣,严重危害到人民身体健康,阻碍了国民经济的可持续和谐发展。
石灰石/石膏湿法脱硫效率影响因素的研究火力发电是我国的重要电力生产方式,燃煤过程中会产生大量二氧化硫,对空气造成污染。
与其他方式相比,石灰石/石膏湿法脱硫技术操作便捷度较高,且可靠性强,因此得到广泛运用。
文章结合实际情况从液气比、石灰石浆液质量及pH值、氧量等多个角度对影响脱硫效率的因素展开分析,以期为推动脱硫技术进一步发展提供理论支撑。
标签:脱硫效率;pH值;石灰石浆液;相关措施前言:石灰石/石膏湿法脱硫技术在火力发电领域中的应用较为广泛。
与其他脱硫技术相比,石灰石石膏湿法脱硫技术具备较高的可靠性和成熟度,对燃煤种类没有严格要求,能够适应机组负荷变化情况且脱硫效率较高。
石灰石/石膏湿法脱硫技术将石灰石浆液作为吸收剂,使用成本较低。
石灰石浆液与吸收塔内的SO2发生产生一系列复杂的化学及物理反应,最终生成石膏。
一、液气比(L /G)對脱硫效率的影响在能够影响脱硫效率的多种因素中,液气比(L/G)占据重要地位。
液气比(L/G)反应出单位体积的烟气量与喷淋浆液量的比值,代表单位体积烟气量所需要的碱性浆液量。
脱硫过程中,液气比(L / G)数值越大,代表单位体积烟气量与碱性浆液接触面积越大,各类复杂的物理及化学反应更为充分。
当前,脱硫过程中主要通过提升液气比进行脱硫效率的增加。
应当明确的是,脱硫过程中烟气量与喷淋浆液的吸收存在饱和平衡状态,当液气比(L/G)达到这一饱和数值时,脱硫效率最高,当液气比(L/G)超过平衡状态,脱硫率无法继续增加。
这一过程中,浆液循环泵的投运数量直接决定喷淋浆液的数量,当烟气量确定时,为提高液气比(L/G),需要增加更多數量的浆液循环泵,而当液气比(L/G)达到饱和数值时,投运更多的浆液循环泵不仅无法提高脱硫效率,还会提升运行成本,对浆液循环泵造成不必要的磨损,如出口管道、喷嘴、内部叶轮、衬板等,导致设备效果变差。
实际状况下,对浆液循环泵实施检查维护时,衬板及内部叶轮都存在不同程度的磨损,设备出口管道喷嘴断裂及堵塞等状况出现次数较多。
石灰石脱硫的反应活性分析论文向流化床锅炉的燃烧区加入石灰石,首先发生的是石灰石的高温分解,分解产物为CaO。
CaO颗粒在O2过量条件下,与SO2发生硫化反应,生成CaSO4,即:CaO+SO2+1/2O2=CaSO4+486kJ/mol(1)石灰石的反应活性对反应式(1)的反应程度影响很大。
因此,国内外研究人员对此进行了大量工作〔1~3〕,实验主要采用热重分析(TGA)法,测定的对象一般为CaO的硫酸盐化程度,并以此为基础研究石灰石的脱硫反应活性。
由于该方法的测定对象为固态,故简称之为“固测法”。
但是,用固测法研究石灰石的活性,有时存在较大的偏差。
TGA法的吸硫曲线的增重趋势总是被认为是按反应式(1)中CaO吸收SO2和O2生成CaSO4所造成。
而实际上,石灰石中除了主要成分CaCO3外,还含有许多其它杂质成分。
一些杂质成分经高温分解后产生的一些碱性氧化物同样也能与SO2和O2反应生成硫酸盐,另外一些杂质成分还会生成一些复杂的复合物,从而间接地影响反应(1)的进行,这些情况会给热重分析带来不可避免的误差,而影响石灰石活性数据的准确性。
本文的研究方法是将测定对象由TGA法的固测改为对SO2的气测。
在流化床脱硫模拟试验台上,通过监测SO2浓度的变化研究石灰石的反应活性。
在特定的工况条件下,SO2在通过吸硫剂石灰石时浓度变化可以认为是由于石灰石固有特性所引起的,它体现了石灰石总体吸硫效果,这样就避免了由于仅仅考虑CaO的转化而忽略了其它杂质成分影响带来的活性数值的偏差。
本文将以流化床典型运行温度850℃下的反应速度常数作为石灰石脱硫活性的指标。
1材料与方法试验采用流化床反应器模拟法。
全部试验在石灰石脱硫反应活性试验台上进行,图1为试验流程简图。
N2、CO2和SO2经流量计A进入气体混合器B,在a点用MIS-2000烟道气体分析仪E对混合气体的SO2初始浓度进行测定。
当SO2流经a点进入反应器C时,脱硫反应开始进行。
以电石渣替代石灰石为吸收剂的湿法烟气脱硫改造工程应用摘要:利用废弃电石渣替代石灰石作为脱硫剂,可实现以废治废,降低湿法脱硫系统运行成本,还可解决石灰石—石膏湿法脱硫工艺中释放CO2的问题。
本文通过对比电石渣与石灰石的反应特性,以石河子电厂改造为例,提出以电石渣为吸收剂的湿法脱硫改造系统设置,以及运行中可能出现的问题及应对措施。
关键词:电石渣脱硫改造1 电石渣与石灰石的特性对比电石渣的主要成分是Ca(OH)2,对SO2具有良好的吸收作用。
为掌握电石渣在消溶特性、喷淋吸收、氧化结晶等方面与石灰石的差别,特进行了对比试验,结果如下。
从试验结果看,Ca(OH)2的溶解度远大于CaCO3,且呈强碱性,所以电石渣浆液的初始pH值高出石灰石浆液很多。
但Ca(OH)2的缓冲能力很弱,溶解的OH-消耗殆尽时,pH下降剧烈。
在整个氧化过程当中,石灰石浆液中亚硫酸根的氧化率都要高于电石渣浆液。
电石渣中存在的杂质离子较多,影响亚硫酸根的氧化。
2 改造方案2.1 电石渣成份分析电石渣来源不同其成份、性状及粒径差别较大,对制备系统方案的拟定、吸收塔的稳定运行影响很大。
使用电石渣作吸收剂的脱硫工程,必须对电石渣的来源、成份进行详细了解。
石河子电厂采用的电石渣来源于附近的化工厂,电石渣原样含水率为29.9%,Ca(OH)2含量为54.3%,运至电厂的电石渣为干燥粉状。
电石渣粒径分布为90%粒径0.302mm,10%粒径0.083mm,而石灰石粉粒径一般小于0.063mm,因此在电石渣制浆系统设计时,需考虑对电石渣进行筛碎处理。
电石渣中的F-容易与烟尘中的Al3+生成AIFx络合物,形成包膜覆盖在吸收剂颗粒表面,如果F-浓度过高会严重影响脱硫效率。
电石渣中的Cl-含量远高于石灰石浆液,对脱硫废水量的影响也是改造工程必须予以关注的。
2.2改造方案电石渣脱硫的主要改造内容包括电石渣制备系统、SO2吸收氧化系统和脱硫废水处理系统,其它系统均可利用原石灰石—石膏系统的设备。
电石泥替代石灰石在湿法脱硫技术的应用摘要本文论述了石灰石/石膏湿法烟气脱硫过程中的化学反应,电石泥在其中的可替代性及局限性。
关键词烟气脱硫;石灰石;电石泥概述某发电厂从2013年9月开始在2×330MW机组上进行烟气湿法脱硫技术的应用,同期也相应开展了烟气湿法脱硫过程中的效率、效益综合优化工作。
经过多年的经验积累,对烟气脱硫使用电石泥进行了的实验,为使用电石泥替代原石灰石进行湿法烟气脱硫技术应用的有效性和经济性、可行性及局限性都提供了有力的验证。
1 现电厂使用中的石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术存在的优点与不足石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术优点:1)高速气流设计增强了物质传递能力,降低了系统的成本,标准设计烟气流速达到4.0m/s。
2)技术成熟可靠,多于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。
3)最优的塔体尺寸,系统采用最优尺寸,平衡了SO2去除与压降的关系,使得资金投入和运行成本最低。
4)吸收塔液体再分配装置,有效避免烟气爬壁现象的产生,提高经济性,降低能耗。
从而达到:石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术存在的缺点:石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术中使用的原料石灰石在生产过程中就是对环境的破坏过程,在石灰石的生产过程中对自然山体、地表植被、大气、地表水质都会造成不可挽回的破坏。
且随着电厂用量的不断上升,这种破坏不亚于电厂烟气对大气的污染;石灰石价格随着石灰石在电厂烟气脱硫用量的不断上升而上升,对电厂烟气脱硫造成了越来越大的经济压力;由于各地区政府环保意识的提高及国家环保执法力度的加大,导致各地区石灰石产量增加幅度不高,这也使使用石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术的电厂在购买石灰石原料时产生一定困难;2 电石泥(渣)原料性质及来源电石泥(渣)的成分比较单一,特别是制备电石乙炔气产生废泥(渣)以氢氧化钙为主要成分,含有少量的碳酸钙;电石渣:电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣;电石泥就是含水量高过50%的电石渣;来源主要就是制备电石乙炔气及电石法聚氯乙烯(PVC)生产工艺中产生的废渣副产品;电石泥(渣)的成分分析3 电石泥(渣)脱硫原理及优点石灰石法脱硫原理:1)SO2+H2O→H2SO3吸收2)CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O中和3)CaSO3+1/2 O2→CaSO4氧化4)CaSO3+1/2 H2O→CaSO3·1/2H2O结晶5)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O结晶6)CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制电石泥替代石灰石法脱硫原理及优点从电石泥(渣)的成分可知,作为脱硫剂电石泥(渣)完全能起到与石灰相同的作用。
影响火电厂石灰石——石膏湿法脱硫效率的主要因素探讨和运行优化改造摘要:石灰石—石膏湿法烟气脱硫是全球使用广泛的脱硫技术,脱硫效率是评价脱硫系统运行的重要指标。
文章通过对国能包头煤化工有限责任公司热电中心脱硫系统实际运行中参数进行详细分析,为提高脱硫效率、提高企业经济效益提供一些参考。
关键词:湿法脱硫;脱硫运行;脱硫效率;超低排放改造0 引言如今,石灰石—石膏湿法烟气脱硫是应用最多、技术上最成熟、运行工况最稳定的脱硫工艺,已有近40年的运行经验,国能包头煤化工有限责任公司热力发电厂为4X480t煤粉锅炉,脱硫工艺为石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术,其脱硫效率稳定在95%以上,随着越来越严格的环保政策,同时为实现企业碳达峰碳中和的发展目标,从提高脱硫效率入手,降低企业生产运行成本,所以脱硫系统的优化运行和设备超低排放改造已变得越来越重要。
1石灰石-石膏湿法脱硫工艺过程国能包头煤化工有限责任公司(以下简称该公司)采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术,以石灰石粉作为脱硫剂,罐车通过压缩空气将石灰石粉送入石灰石粉仓内储存,由旋转给料机下料至石灰石浆液箱内,同时加入一定比例的工艺水,经搅拌器搅拌均匀,配置成合格的石灰石浆液然后经石灰石浆液泵送至吸收塔,通过循环泵与烟气接触后,吸收并脱除烟气中的SO,达到净化烟气的目的。
22影响火电厂石灰石-石膏湿法脱硫效率的主要因素2.1吸收塔PH值吸收塔pH值是烟气湿法脱硫重要参数之一,吸收塔内的pH值通过注入石灰石浆液进行调节和控制,操作PH值设定在5.2-5.8之间。
在运行操作过程中,如果PH值过低,则说明石灰石给浆量小,会直接影响烟气脱硫效率,容易造成设备、系统、管道的腐蚀,缩短使用寿命。
如果浆液浓度过高,则说明给浆量过大,不仅增大石灰石粉耗量,降低石膏品质,增加吸收塔浓度,导致浆液密度增大,影响吸收塔侧进式搅拌器的正常运行,严重时还会导致吸收塔底部积浆,石膏排出泵入口堵塞或出口管道、设备堵塞,搅拌器搅拌能力达不到甚至损坏搅拌器。
石灰石湿法烟气脱硫影响脱硫效率的因素及最佳解决办法摘要:硫主要大气污染物,在工业发展中排放在空气中的二氧化硫,一大部分转化成硫酸和硫酸盐,并且长期漂浮于空中,遇到降雨会产生酸雨,对当地生态、工业生产、居民生活带来影响。
因此,本文针对石灰石湿法烟气脱硫的相关原理,以及影响脱硫效率的因素进行分析并提供相关举措,希望对提升脱硫效率有所帮助。
关键词:石灰石石膏法;烟气脱硫;脱硫效率引言在工业发展过程中需要消耗大量的能源,而煤炭在我国能源构成中始终占有重要的构成部分,煤炭在燃烧过程中会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等有毒有害物质,造成严重的大气污染,破坏生态环境。
湿法脱硫技术是一种较为成熟的烟气脱硫技术,在各行业得到广泛应用,对于企业而言脱硫的效率是企业选择相关技术的重要指标,从湿法脱硫技术应用实际来看,严格遵守技术规范能够保证脱硫率达98%,但在具体应用过程中受影响因素较多,需要对影响脱硫效率的因素进行分析,探寻最佳解决办法,从而提升脱硫效率。
1石灰石湿法烟气脱硫工艺的概述1.1工艺流程石灰石浆液制备:将石灰石块磨碎,用清水将石灰石颗粒洗涤,然后加入水和一定量的添加剂,制备成脱硫吸收剂。
吸收剂供给:将制备好的吸收剂通过供浆泵打入到吸收塔内的喷淋层,使其与烟气逆流接触,完成吸收反应。
氧化空气供给:在吸收塔内,吸收剂与烟气中的SO2反应生成石膏。
为了提高反应效率,需要向吸收塔内鼓入一定量的氧化空气。
石膏处理:将吸收塔内反应生成的石膏送至脱水干燥机进行处理,最后包装出售。
在石灰石湿法烟气脱硫工艺中,吸收剂的制备、供给和氧化是关键环节,需要高效及时地补充新鲜吸收剂,以确保脱硫效率。
同时,还需要控制吸收剂的补充量,以避免吸收剂的浪费和影响脱硫副产品品质[1]。
1.2石灰石湿法烟气脱硫工艺的优缺点1.2.1优点脱硫效率高:在石灰石浆液中,90%以上的SO2可以被吸收脱除。
吸收剂利用率高:石灰石浆液中的CaCO3可以循环利用,减少吸收剂的消耗。
火电厂石灰石湿法脱硫效率的影响因素和提高措施摘要:近年来,我国越来越重视生态文明的建设,对企业排放的废气等有毒物质提出了严格的要求。
众所周知,火电厂在生产中会排放一定的污染物,而且设备的容量的增加无疑加大了耗电量,影响企业的经济效益。
很多火电厂已意识到问题的严峻性,对脱硫系统进行优化设计改造,提高脱硫系统的运行效率。
本文介绍了火力发电厂燃煤机组石灰石湿法脱硫原理和工艺流程,影响烟气脱硫效率的因素,以及控制脱硫效率的措施。
关键词:湿法脱硫;影响因素;提高脱硫效率引言目前,火电厂装机容量也较之前相比较明显增大,与之相配套设备湿法脱硫装置容量也在不断增大,尽管电能产量得到了明显的增强,然而对环境的污染也日益加剧,而且大容量的设备耗电量也相对较多,降低企业的经济效益。
某机组的烟气脱硫装置通过采取石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,并结合实际情况选取行之有效的运行方式,一方面降低了能耗,为企业节省了一定的成本支出,另一方面也能起到减排的作用,该工艺值得大力推广与应用。
1石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫原理概述为了控制二氧化硫排放量、实现绿色生产,利用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。
经过相关处理后的烟气通过引风机直接进入到气换热器中,在温度下降后进入脱硫吸收塔。
脱硫吸收塔采用喷淋式的工作设计,保障了石灰石浆液与烟气的充分混合。
当浆液蒸发了部分水分后,烟气得到了一定程度的冷却,循环石灰石浆液会对烟气中的酸性气体进行洗涤,期间烟气中的大部分硫将脱除,烟气中的氟化氢与氯化氢等气体也会得到有效的去除。
在烟气离开脱硫吸收塔收后将进入烟囱。
烟气在进入烟囱前会穿过换热器,换热器会对烟气进行加温。
脱硫烟气进入烟囱的温度为80℃。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的构成较为复杂,其主要由吸收系统、吸收剂制备系统、烟气系统、工艺水系统、排空系统、石膏脱水及贮存系统、废水处理系统等子系统构成,各子系统都发挥了不可替代的作用。
电厂吸收塔反应池中贮存了大量的石灰石-石膏浆液,这些浆液将进入吸收塔顶部的喷淋层中,该过程的动力由浆液循环泵提供。
电石渣代替石灰石湿法脱硫的技术改造摘要:电石渣是工业电石(CaC2)生产乙炔气时产生的渣,电石渣的主要成分是Ca(OH)2,还含有CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。
据国家发展与改革委员会统计。
2006年国内共产生电石渣2400万吨,2007国内共产生电石渣3600万吨。
目前电石渣的利用主要用于水泥、制砖、建筑行业,利用率不足30%,废弃的电石渣不仅占用宝贵的土地资源,长时间堆放极易风干起飞灰,对周边环境及地下水污染很大,属于难以处理的工业废弃物。
因此对电石渣代替石灰石湿法脱硫的技术改造显得非常重要。
关键词:电石渣;石灰石湿法脱硫;技术改造引言电石渣主要成分是Ca(OH)2,含钙量高于石灰石(CaCO3)含钙量15%以上,电石渣-石膏湿法脱硫与石灰石-石膏湿法脱硫相比,它们同属于钙基固硫法脱硫技术,主要区别在于Ca元素基的化合态不同。
脱硫反应原理是,烟气中的SO2溶于水生成H2SO3,电石渣中的Ca(OH)2与H2SO3反应生成Ca SO3·1/2H2O,再经过氧化生成Ca SO4·2H2O,俗称石膏。
原我厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,用电石渣代替石灰石作脱硫剂,优点显著。
首先,电石渣作为脱硫剂,以废治废,节约石灰石的开采、运输、制浆成本,整体降低脱硫剂运行成本;其次,电石渣作脱硫剂,可以减少二氧化碳的产生,二氧化碳是一种可以造成温室效应的气体,二氧化碳排放量的减少能有效的改善环境,减少排放费用。
另外,三联化工厂与我厂运距仅13公里,使用他厂产生的电石渣,即可节约运费,又可达到以废治废、互利共赢目的。
一、现状调查与可行性分析1.1 2015年9月,我公司组织人员到山西太原一电厂进行调研。
经调研分析得出:电石渣脱硫是可行的,但山西太原一电厂在之前的电石渣脱硫过程中,其电石渣最大使用量为30%,后由于石膏脱水困难、除雾器堵塞等问题停止了使用。
电石渣替代石灰石脱硫的改造实践李永宁暨思叡严亚军熊峰涛华润电力登封有限公司河南登封452470摘要:电石渣替代石灰石脱硫的改造实践表明:电石渣脱硫的经济性、环保性均优于石灰石。
若采取措施减少电石渣中有害杂质对脱硫系统的不利影响,电石渣脱硫改造是一种极具推广价值的技术实践。
关键词:电石渣;石灰石;脱硫;改造1背景1.1石灰石市场变化2018年起,因环保管控日益严格、石灰石矿关停影响,石灰石粉供应趋紧,某公司石灰石粉价格由130元/吨最高涨至266元/吨。
石灰石粉供应紧张给电厂脱硫的正常运行造成很大压力。
为解决脱硫剂供应问题,考虑采用电石渣替代石灰石粉脱硫。
电石渣作为氯碱化工行业生产乙烘的副产品,价格低廉,出厂价约10元/吨,到电厂价格基本上仅为运输成本。
目前电石渣主要用做水泥添加剂,市场有限,氯碱企业也有意向开拓电石渣新用途。
于是双方合作进行了电石渣脱硫的有益探索。
1.2电石渣-石膏脱硫工艺简介1.2.1电石渣电石渣是乙烘法生产聚氯乙烯后的废弃物(见图1),电石渣的主要成分是氢氧化钙,其生产过程如下: CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2o抵1电石渲化验4锁目*数值心心29.25V366.723Si02p094骄A1203*^0.23^Fe2O3^0.1珀啣p188^0,02^K2CM0.04WTi02p<0012S03^Mn02^0.图1电石渣电石渣的水分、纯度较稳定,水分约为30%、折算氢氧化钙纯度约90%,但氯离子含量波动较大,为0.1~7.0g/kg,平均值约为lg/kg。
1.2.2电石渣-石膏脱硫工艺电石渣的有效成分为氢氧化钙,其脱硫反应方程式:Ca(OH)2+SO2+1/2O2+H2OiCaSO4.2H2O电石渣中杂质较复杂,有焦炭、电石、硅铁等(详表1电石渣化验数据见表1),对脱硫系统有不利影响。
1.2.3电石渣脱硫的应用据了解,在氯碱化工行业中,有的企业直接将上游产业的电石渣浆液用于自备电厂脱硫,有的则进行专项技术改造,用电石渣替代石灰石粉作为脱硫剂。
浅谈提高石灰石脱硫效率的方法石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2,通过化学物理反应生成副产物石膏,品质合格的石膏可进行广泛的综合利用,具有显著的环保效益和经济效益。
对脱硫增效剂添加前后的相关实验数据对比分析表明:添加脱硫增效剂后,在正常运行负荷范围内,不仅能优化系统参数,使钙硫比显著降低,并且通过调停一台浆液循环泵运行,降低了系统电耗,提高了脱硫效率,减少了大气污染。
文章通过探讨化学物质、运行条件和系统设备对脱硫石膏品质的影响,深入分析了提升石灰石脱硫效率的方法,为改善和稳定脱硫石膏品质提供参考。
1导言目前,我国对环保事业的重视程度也在不断提高,对新建、改建和扩建的大型燃煤电厂制定了更加严格的大气排放标准。
但现今部分火电厂厂中脱硫效率偏低,严重影响脱硫的各项指标,甚至造成环境污染。
石灰石湿法脱硫技术发展较为成熟,也在全球范围内得到了应用和推广。
运行人员要严格控制石灰石料的品质,发现石灰石料不合格及时制止上料人员,并及时采取措施,以免石灰石品质差,引起脱硫系统恶化。
因此,如何保证石灰石脱硫的品质将直接影响其实际的应用价值。
2石灰石湿法脱硫工艺及原理分析来自于除尘器中的气体,其温度较高,达到100℃以上,在风机的辅助下,这些气体将流向换热器,在这一过程中气体会被降温,温度急剧下降,达到80℃,降温的气体又将流向吸收塔,在其中同石灰石液体完成气液相的喷淋混合,其中的水体将被蒸发,从而使已经降温的气体深入冷却,其温度会下降至60℃,再被石灰石液体反复清洗,就能够达到脱硫的目的,通常气体中多于95%的硫会被脱掉,也能有效清除气体中的HCl。
当气体进入吸收塔过程中能达到除水的作用,特别是当其流经两级除雾器过程中,其中的悬浮小水滴会被有效清除。
一般来说,石灰石石膏浆液被设置在特殊的环境下,通常在吸收塔沉淀池内,在浆液循环泵的作用下会被配置于吸收塔顶端的喷嘴集管内,经过不断喷淋、洗涤,石灰石石膏液将同飘在上方的气体发生反应,反应后会有新的物质产生,这种新的物质就是石膏结晶,出现在沉淀池中。
以电石渣浆和石灰石作为脱硫剂的脱硫效率的因素及效果
分析
【摘要】本文讨论电石渣浆和石灰石作为脱硫剂的脱硫效率影响因素及效果分析,重点从温度、浆液ph值、钙硫比、脱硫剂等方面分析,最后讨论取得脱硫效果。
【关键词】电石渣浆;石灰石;脱硫效率;因素
0.引言
2010年,全世界最大的煤消费国是中国,中国每年的煤消耗量占全球消耗量35%。
目前,燃煤锅炉仍然被大部分企业的采用,在煤的燃烧中产生大量二氧化硫对环境造成严重污染。
脱硫技术应用于工业的技术共有十多种,其中湿法烟气脱硫技术在燃煤锅炉中广泛应用,以石灰石-石膏脱硫系统为当前应用最广泛的高效脱硫工艺。
南宁某化工厂在聚氯乙烯(pvc)生产线产生大量的电石渣浆无法更好的资源化处理,现该化工厂采用电石渣浆代替石灰石作为脱硫剂,很好的解决了部分电石渣浆的出路,同时又能够降低脱硫系统运行成本,在治理污染的同时实现了以废治废的资源循环利用。
本文重点分析脱硫效率因素和通过用电石渣浆和石灰石作为脱硫
剂取得实际效果。
1.影响脱硫效率的因素分析
影响脱硫效率的因素有很多,如温度、浆液ph值、钙硫比、脱硫剂的品质、粉尘浓度等都会对脱硫反应的效率产生影响。
1.1 脱硫浆液的ph值
循环浆液的ph值是影响脱硫效率的一大因素。
循环浆液的ph
值过高,易于吸收,但不利于浆液的溶解;循环浆液的ph值过低,浆液易溶解,但不利于吸收,根据研究显示,ph值小于4的时候,浆液基本无法吸收二氧化硫。
控制循环浆液的ph值可以控制脱硫效率。
石灰石浆液:石灰石的溶解度十分小,要依靠调节ph值促使石灰石溶解形成浆液,当ph值从6~4之间变化时,石灰石的溶解速率可以增加5倍以上,但ph增至4时二氧化硫基本无法吸收,过低的ph值对二氧化硫的吸收影响较大。
浆液ph值过高时,石灰石溶解度随ph值的变化很小,亚硫酸钙溶解度随ph值的降低溶解度明显上升,当浆液ph值过高时,吸收二氧化硫使得浆液ph值下降,石灰石颗粒溶解,在石灰石颗粒表面形成液膜,石灰石的溶解使得液膜的ph值上升,液膜内亚硫酸钙析出,在石灰石颗粒上形成一层钝化外壳,阻止石灰石的溶解,抑制脱硫反应的进行,导致脱硫效率降低,并影响石膏的品质。
为保证脱硫系统具备一定的脱硫效率正常运行,必须将石灰石浆液的ph值控制在一定的范围,在能够吸收二氧化硫的情况下防止结垢,保证脱硫效率。
经研究,必须控制石灰石浆液的ph值在5~6之间,可以保证90%以上的脱硫效率。
电石渣浆:电石渣浆与石灰石浆液有所不同,其主要成分氢氧化钙的溶解度比石灰石高得多,因此不需要为了保证溶解度的情况
下将ph值调至很低,但如ph值过高的情况下与石灰石浆液一样会产生结垢钝化现象而影响脱硫效率,且结垢现象也将影响设施的正常运行。
根据实际情况调查显示,电石渣浆液的ph在5~9之间既可以保证脱硫效率,又可以防止结垢现象的发生,当浆液ph值低于5时排出部分循环浆液,补充新鲜浆液。
1.2钙硫比
从两种脱硫剂的化学反应方程式来看,ca/s(钙与硫的摩尔比)的比例理论上达到1:1的时候脱硫效率可以达到100%,但实际脱硫反应的效率达不到100%,且在保证脱硫剂的充分利用的情况下,综合其他因素,钙硫比要略超过1可以保持脱硫效率在90%以上,脱硫剂的实际投加量要多于理论计算需要投加的量,根据实际研究,石灰石法的钙硫比需保持在1~1.05之间,可以有90%的脱硫效率。
该化工厂采用电石渣浆作为脱硫剂,脱硫效果较石灰石要好,其脱硫系统的设计钙硫比在1~1.01之间,可以保证脱硫效率在95%以上。
1.3 循环浆液石膏密度
循环浆液石膏密度是衡量浆液性质的重要手段,也是判断浆液是否能够循环使用的重要标杆,根据实际情况研究发现,循环浆液石膏密度在1200kg/m3的时候已经基本失去脱硫效果,需要排出。
1.4 进塔烟气温度
根据第一步二氧化硫的溶解反应随温度变化的情况,温度越低,越利于溶解反应的发生,有助于反应的持续进行。
根据监测数据显示,该化工厂脱硫系统的进塔烟温为144℃,出塔烟温为58℃,基本符合湿法脱硫的进出烟温的要求。
1.5 进塔粉尘浓度
烟气进入吸收塔后,所含的粉尘会被沉降留在浆液中,由于粉尘的成分复杂,在浆液中极易影响石灰石或氢氧化钙的溶解,导致浆液的ph值产生变化或产生共沉淀现象,影响脱硫效率。
根据实际情况研究,如进塔粉尘浓度过高,脱硫效率可从95%下降至70%。
该化工厂在脱硫系统前已经设置烟气布袋除尘处理设施,除尘效率可达99%,进入脱硫系统的粉尘浓度基本能够达到要求。
2.实际脱硫效果
自该化工厂电石渣浆-石膏法湿法烟气脱硫系统自2008年投入运行以来保持稳定,各项污染物达标排放,大大降低了二氧化硫的排放量,从根本上解决了周边居民的环境诉求。
2.1实际脱硫效率分析
表2.1 脱硫效率数据分析
表2.1选取了环境监测部门2008年和2009年两次监督性监测的数据,在线监控数据则选取了2011年5月和6月数据的平均值,基本反映电石渣浆-石膏法湿法烟气脱硫系统运行四年多以来的运行情况。
从表中我们可以看出,根据环境监测部门监督性监测数据显示,计算得到此套系统的脱硫效率最高可达到96.3%;根据烟气在线监控数据显示,计算实际应用最高脱硫效率最高可以达到98.1%。
由
此可见,此套脱硫系统的脱硫效率可以稳定保持在90%以上,最高可达98%。
2.2 二氧化硫排放浓度分析
表2.2 在线监控数据二氧化硫排放浓度分析
如2.2表格可以看出,自2010年以来,烟气经电石渣浆-石膏法湿法烟气脱硫系统后二氧化硫排放浓度都在500mg/m3以下,最低值低于50mg/m3,二氧化硫的排放浓度远低于标准900mg/m3的限值,此套脱硫系统处理后二氧化硫排放浓度已经超过预计的
300mg/m3的设计排放浓度。
2.3 成效
根据环境监测部门的监督性监测数据和在线监控数据均表明,此套脱硫系统运行至今,脱硫效率已经超过当初预期的90%。
由此可见电石渣浆-石膏法湿法烟气脱硫技术已经十分成熟,脱硫系统在实际应用上已经经得起考验,取得了巨大的成效,为南宁市的节能减排工作打下了坚实的基础。
【参考文献】
[1]蒋文举主编.烟气脱硫脱销技术手册(第一版)[m].北京:化学工业出版社,2006.
[2]吴忠标编.燃煤锅炉烟气除尘脱硫设施运行与管理(第一版)[m].北京:北京出版社,2006.
[3]赵文江.影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的主要因素探讨[j].青海电力,2010,29(2):16-17,20.。