時(shí)間:2013年06月09日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘 要: 隨著我國(guó)工業(yè)進(jìn)程的不斷加劇,大量煤炭在日常工作生活中被使用,給我國(guó)的環(huán)境帶來了極大的污染,特別是二氧化硫給我們的生活帶來了極大的負(fù)面影響,所以我們已經(jīng)廣泛的采用脫硫方法。脫硫工藝中使用最廣泛的當(dāng)然就是濕法煙氣脫硫,但是由于大量的晶態(tài)物質(zhì)存在于煙塵當(dāng)中,所以煙塵濃度的高低對(duì)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行有很大的影響。因此,本文筆者根據(jù)個(gè)人多年來相關(guān)行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合當(dāng)前我國(guó)脫硫工藝的實(shí)際情況,先對(duì)煙塵的化學(xué)成分進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析,繼而對(duì)不同煙塵濃度對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)的影響進(jìn)行詳細(xì)的論述,最后在論述一下相應(yīng)的解決方法,希望可以起到拋磚引玉作用的同時(shí),也為我國(guó)脫硫工藝的不斷進(jìn)步提供新的動(dòng)力。
關(guān)鍵詞:煙塵,脫硫,濕法,濃度,系統(tǒng),解決方法
引言
由于二氧化硫的排放給我們的環(huán)境帶來了極大的污染,所以我們?cè)诠I(yè)的發(fā)展過程中一定要注意二氧化硫氣體的處理,工業(yè)廢氣中一定要將包括二氧化硫在內(nèi)的有害氣體取出干凈后,再進(jìn)行排放。本文筆者在此對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)中由于煙塵濃度變化而造成的影響進(jìn)行詳細(xì)的分析,希望可以為大家的日后工作帶來幫助。
一、濕法脫硫技術(shù)
濕法煙氣脫硫中最常見的一種就是石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù),該方法的主要原理是在煙氣進(jìn)入吸收塔的過程中,使脫硫吸收劑(即利用石灰石制成的漿液)與其進(jìn)行充分接觸,利用氧氣、碳酸鈣以及二氧化硫的化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到去除煙氣中二氧化硫的目的。在吸收塔內(nèi)充分反應(yīng)后的煙氣在經(jīng)過除霧器后,才達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
在脫硫過程中煙氣經(jīng)過的吸收塔即為一個(gè)逆流噴淋空塔,該裝置主要是通過使煙氣充分與塔內(nèi)的石灰石漿液充分接觸,充分過濾到煙氣當(dāng)中的絕大多數(shù)煙塵,所以說吸收塔也具備一定的除塵作用,其除塵效率一般在50%左右。
在吸收塔內(nèi)發(fā)生的氧化反應(yīng)主要生成CaSO4•2H2O;
在吸收塔內(nèi)發(fā)生的吸收反應(yīng)主要生成Ca(HSO3)2。
二、煙塵的主要組成
在煙塵中存在的絕大多數(shù)成分都是以晶態(tài)物質(zhì)存在的,其中有:石英(SiO2)、莫來石(3Al2O3•2SiO2 )、硅石灰(CaO2•SiO2)、鈦磁鐵礦(TiO2•FeO-Fe2O3)、赤鐵礦(Fe2O3)等幾種,其中以石英的含量最高,所以煙塵中在含有大量的Al、Si元素的同時(shí),也含有大量的Fe、Ca、Cl等元素。在進(jìn)入吸收塔之前經(jīng)過了電除塵器的凈化,使得煙塵顆粒的平均幾何直徑≤10μm,其主要化學(xué)成分見下表:
三、煙塵濃度對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響
1煙塵濃度對(duì)吸收塔內(nèi)部石灰石漿液的影響
1.1氯離子產(chǎn)生的影響
當(dāng)大量的煙氣經(jīng)過石灰石漿液中,大量的氯離子會(huì)被吸收,形成大量的氯化鈣。由于同離子效應(yīng),大量的氯化鈣的形成就會(huì)降低碳酸鈣的溶解速度,繼而達(dá)到降低漿液堿度的目的。但與此同時(shí),由于氯離子濃度的增加,導(dǎo)致漿液粘度以及離子強(qiáng)度均有不同程度的上升,就會(huì)一直液膜中離子的擴(kuò)散速度,繼而導(dǎo)致液膜中亞硫酸根離子的濃度增加,增大了平衡蒸汽壓,最終導(dǎo)致了石灰石漿液的脫硫效率下降。
當(dāng)氯離子濃度過高時(shí),會(huì)明顯降低漿液的沉降性,繼而對(duì)石膏的結(jié)晶也造成一定的影響,導(dǎo)致生成的石膏結(jié)晶會(huì)有不同程度的缺陷,在不飽和的條件下大大加快了它的溶解速度,最終形成大量的細(xì)小晶體。
煙氣的成分非常復(fù)雜,其中含有大量的強(qiáng)腐蝕性氣體,例如:HF、HCl、、SO3以及SO2等。當(dāng)煙氣中的水蒸氣與其內(nèi)部的酸性氣體結(jié)合后就會(huì)生成極強(qiáng)腐蝕性的酸冷凝液。由于酸冷凝液的強(qiáng)腐蝕性會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生不同程度的腐蝕現(xiàn)象,降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率,而由于氯離子的存在,還會(huì)造成金屬點(diǎn)蝕的現(xiàn)象,伴隨著酸度的增加,該現(xiàn)象會(huì)日益嚴(yán)重。
1.2氟離子產(chǎn)生的影響
由于鈣離子與氟離子充分反映會(huì)形成氟化鈣沉淀,由于氟化鈣的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于石膏并且它的結(jié)構(gòu)非常致密,在吸收塔內(nèi)我們很難將其去除干凈,而且如果氟離子的含量較大時(shí)還會(huì)造成與其他沉淀物共沉淀的現(xiàn)象。
2煙氣濃度對(duì)系統(tǒng)設(shè)備所造成的影響
2.1對(duì)設(shè)備造成的磨損
由于煙氣中的主要物質(zhì)是非常堅(jiān)硬的二氧化硅和氧化鋁,并且由于他們的表面非常的粗糙,在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)對(duì)漿液管道、攪拌器、旋流子、噴嘴以及漿液泵等造成非常大的磨損現(xiàn)象。其中由于攪拌器以及漿液泵等的不停運(yùn)動(dòng)再加上二氧化硅以及氧化鋁的磨損沖刷以及電化學(xué)腐蝕等的作用,會(huì)加速攪拌器葉片、漿液泵的金屬過流件等的磨損,若漿液中還含有大量的氯離子、煙氣中含有大量的煙塵時(shí),更是會(huì)大大縮短設(shè)備的使用壽命。此外,不同程度的煙塵濃度也會(huì)對(duì)增壓風(fēng)機(jī)的葉片產(chǎn)生不同程度的磨損。
當(dāng)漿液中吸收的煙塵過多時(shí),也會(huì)對(duì)旋流子的壽命產(chǎn)生極大地影響,特別是由于口徑的不斷增加,會(huì)對(duì)旋流子的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響,達(dá)不到預(yù)期的效果,同時(shí),由于煙塵的密度較低,在旋流器中達(dá)不到預(yù)期的旋流效果,最終影響到了后續(xù)脫水以及廢水處理等其他系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行。
2.2對(duì)除霧器造成的影響
當(dāng)煙氣中含有大量的煙塵時(shí),會(huì)有大量的煙塵粘附在除霧器的板片上,會(huì)與煙氣中剩余的漿液、三氧化硫以及二氧化硫發(fā)生反應(yīng),形成硅酸鹽,并且氧化鋁以及二氧化硅本身也是一種難溶性的物質(zhì),所以,在除霧器的板面上會(huì)形成大量的硬垢,繼而導(dǎo)致除霧器不能正常工作,達(dá)不到理想中的除霧效果,得到的煙氣中也含有大量的液滴,其中大粒徑的液滴數(shù)量急劇升高,這就是“二次帶水現(xiàn)象”,阻礙了除霧器的正常運(yùn)行。在發(fā)生這種堵塞、結(jié)垢現(xiàn)象后,還會(huì)增加相鄰區(qū)域的煙氣流速,又會(huì)增加結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象的繼續(xù)惡化,形成了一個(gè)惡性循環(huán),加速了除霧器設(shè)備的損耗。當(dāng)除霧器結(jié)垢和積灰現(xiàn)象達(dá)到一定的成都市,會(huì)對(duì)其附近位置造成坍塌、變形的現(xiàn)象,使得整個(gè)脫硫系統(tǒng)無法正常運(yùn)行甚至停運(yùn)。雖然除霧器系統(tǒng)中帶有沖洗水系統(tǒng),但是從各個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮后,為了使得補(bǔ)充水量能夠滿足吸收塔所消耗時(shí),以及吸收塔出現(xiàn)溢流現(xiàn)象的情況下,我們不應(yīng)對(duì)其進(jìn)行沖洗,所以從根本上解決除霧器結(jié)垢和堵塞的方法就是嚴(yán)格控制煙塵的濃度。
四、控制煙塵濃度的方法
1、嚴(yán)格控制脫硫系統(tǒng)入口煙塵濃度小于200mg/Nm3,對(duì)于除塵效果較差的除塵器,需及時(shí)進(jìn)行改造。同時(shí),對(duì)于機(jī)組燃用與設(shè)計(jì)灰分不匹配的燃煤時(shí),應(yīng)對(duì)除塵器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,以滿足機(jī)組在不同工況下運(yùn)行的要求。
2、加強(qiáng)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行期間的化驗(yàn)分析,若漿液中氯離子含量、酸性不溶物含量偏高,加大廢水排放量,減弱漿液對(duì)設(shè)備的磨損與腐蝕。
3、對(duì)于設(shè)有GGH的系統(tǒng),當(dāng)煙塵濃度過大時(shí),應(yīng)加大GGH吹灰器的吹灰頻率,密切監(jiān)視壓差變化,必要時(shí)投入高壓水沖洗,減少GGH設(shè)備堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。
五、結(jié)語
綜上所述,由于煙塵濃度對(duì)脫硫系統(tǒng)的巨大影響,我們一定要通過嚴(yán)格控制脫硫系統(tǒng)入口煙塵濃度,按系統(tǒng)運(yùn)行情況,適時(shí)加大廢水排放量,在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行期間,加強(qiáng)對(duì)煙塵的化驗(yàn)分析,防止設(shè)備堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,更有利于提高系統(tǒng)的脫硫效率并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。只有這樣才可以保證企業(yè)的正常發(fā)展,繼而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展注入新的活力。
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