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发表于 2009-11-23 11:42:18
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1、从反映方程来看, 较高的pH 值意味着浆液中
石灰石的浓度很高, 有利于SO2 的吸收。为了保证较
高的SO2 吸收速率, 必须保证较高的pH 值, 吸收塔
中的pH 值通过不断加石灰石进行补充控制, 但并
非pH 值越高越好。高pH 值的浆液有利于SO2 的吸
收, 而低的pH 值则有助于Ca 的析出, 二者相互对
立。在一定范围内, 随着吸收塔浆液pH 值的升高,
脱硫效率呈上升趋势, 因为高的pH 值意味着浆液
中有较多的CaCO3 存在, 对脱硫当然有益。但pH>
5.8 后脱硫效率不会继续升高, 反而降低, 原因是随
着H+浓度的降低, Ca 的析出越来越困难。当pH=
5.9 时, 浆液中的CaCO 含量达到2.98% , 而CaSO4·
2H2O 的含量也低于90%, 显然此时SO2 与脱硫剂的
反应不彻底, 既浪费了石灰石, 又降低了石膏的品
质。pH 值再下降时, CaSO4·2H2O 的含量又回升,
CaCO3 则降低。因此浆液pH 值既不能太高又不能太
低, 一般情况下, 控制吸收塔浆液的pH 值在5.4 ~
5.5, 能使脱硫反应的Ca/S( 物质的量) 保持在1.02左右, 获得较为理想的脱硫效率。
2、由于pH 值导致的结垢原因主要有2 点
( 1) 在较高的pH 值( 石灰系统pH>8.0, 石灰石
系统pH>6.2) 下, 按前述有关反应生成CaSO3·1/2H2O
软垢;
( 2) 在石灰系统中, 较高pH 值烟气中CO2 的再
碳酸化, 生成CaCO3 沉积物。一般烟气中, CO2 的浓
度达10%以上, 是SO2 浓度的50 ~100 倍。美国EpA
和TVA 的实验证明, 当进口浆液的pH≥9 时, CO2
的再碳酸化的作用是显著的。所以无论从生成软垢
的角度还是从CO2 的再碳酸化作用讲, 石灰石浆液
的进口pH≥9 时, 一定会结垢。
总之, 一方面, pH 值越高, 二氧化硫的吸收速
度就越快, 但是浆液容易结垢, 堵塞泵和管道, 这是
烟气脱硫过程中最容易出现也是最难解决的问题。
工业FGD 运行结果表明较低的pH 值可降低堵塞和
结垢的概率。但若pH 值太低时, 则阻碍了SO2 的吸收。
表1 为50°C 时pH 值对CaSO3·1/2H2O 和CaSO4·2
H2O 溶解度的影响另一方面, pH 值的变化对CaSO3 和CaSO4 的溶
解度有着重要的影响, 如表1 所示, pH 值较高时,
CaSO3 溶解度较小, 而CaSO4 溶解度则变化不大, 随
着对SO2 的吸收, 石灰石浆液的pH 值降低吸收济
中溶有较多的CaSO3, 并在石灰石表表形成一层液
膜。而CaSO3 的溶解度又使液膜的pH 值上升, 溶解
度的变小使液膜中的CaSO3 析出并沉积在石灰石粒
子的表面, 形成一个保护壳, 钝化脱硫剂。钝化的外
壳阻碍了CaSO3 继续溶解, 抑制了吸收反应的进行 |
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