濕式石灰石-石膏法脫硫效率的因素分析

劉曉 袁莉莉（山東神華山大能源環(huán)境有限公司， 山東 濟(jì)南 250014）

濕式石灰石-石膏法脫硫效率的因素分析

劉曉 袁莉莉（山東神華山大能源環(huán)境有限公司， 山東 濟(jì)南 250014）

在煙氣脫硫工藝上，濕式石灰石—石膏法是一種比較常用的方法，采用其作為脫硫工藝時，需要分析其影響因素，在具體的項目實(shí)施過程中，需要有效地規(guī)避不良因素，充分發(fā)揮脫硫效率。本文分析了幾個影響石灰石-石膏濕法脫硫效率的因素，給讀者提供一個參考。

化學(xué)修飾電極；制備；技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的加快，二氧化硫已經(jīng)成為破壞環(huán)境的主要污染源，其中燃煤電廠成為主要來源。因此加強(qiáng)對二氧化硫排放控制，是保護(hù)環(huán)境的重要舉措。在各種的脫硫方法中，濕式石灰石-石膏法是應(yīng)用最為廣泛的一種，其特點(diǎn)是脫硫率高、技術(shù)成熟穩(wěn)定、適用范圍廣、副產(chǎn)品可再利用等，其在大中型火電廠機(jī)組脫硫工藝中占有率超過80%。在運(yùn)用濕式石灰石-石膏法進(jìn)行煙氣脫硫時，影響脫硫效率因素較多，需要分析各種因素對脫硫效率的關(guān)聯(lián)性，以確保石灰石-石膏濕法脫硫高效穩(wěn)定。

1 濕式石灰石-石膏法脫硫的工作原理

濕式石灰石-石膏法脫硫法，是指在脫硫的過程中，二氧化硫這種化學(xué)物質(zhì)改變自身的形態(tài)，在不同的形態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)從煙氣中脫除。一般是通過在濕態(tài)環(huán)境中，來實(shí)現(xiàn)二氧化硫從氣體到液體的轉(zhuǎn)變，再通過石膏進(jìn)行轉(zhuǎn)化為固態(tài)形式，從而達(dá)到脫硫的效果。石灰石-石膏濕法脫硫工藝過程中，涉及到眾多的化學(xué)和物理反應(yīng)，主要由二氧化硫吸收、石灰石溶解、中和、氧化、石膏結(jié)晶、脫水分離等單元組成，在這個過程中，起著絕對重要的是吸收環(huán)節(jié)。整個脫硫過程基本由以下6步驟構(gòu)成。

①氣態(tài)的二氧化硫煙氣與脫硫漿液逆向交匯的方式擴(kuò)散至漿液中；②二氧化硫被吸收，離解成亞硫酸根和氫離子；③氫離子與碳酸鈣反應(yīng)生成鈣離子；④亞硫酸根離子被氧化生成硫酸根離子；⑤在酸性條件下，硫酸根與鈣離子反應(yīng)生成硫酸鹽；⑥硫酸鹽結(jié)晶產(chǎn)生石膏。

通過這樣的六步法就可以實(shí)現(xiàn)對二氧化硫的脫除，在這個過程中，第一步是針對二氧化硫氣體的吸收，通過加入石灰石，首先在漿液中生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣屬于不穩(wěn)定物質(zhì)，其必須經(jīng)過空氣的強(qiáng)制氧化生成比較穩(wěn)定的硫酸鈣，最后硫酸鈣結(jié)晶成石膏固體。

2 濕式石灰石-石膏法脫硫工藝效率的影響因素分析

脫硫效率的影響因素比較多，脫硫效率的影響因素主要有吸收溫度，脫硫劑的品質(zhì)、液氣比、鈣硫比、循環(huán)漿液的pH值、煙氣流速、漿池的容積、石膏過飽和度等。本文將著重分析其中的四個影響脫硫效率的因素。

（1）液氣比 液氣比，是指單位時間內(nèi)吸收塔循環(huán)漿液的體積與進(jìn)入吸收塔煙氣流量的比值（L/m3）。這是非常重要的影響脫硫效率的因素，液氣比與脫硫效率是成正相關(guān)的關(guān)系，液氣比值越大，脫硫的效率越高，相反，液氣比值越小，脫硫的效率會相對越低。從這點(diǎn)來看，為了提升濕式石灰石-石膏法脫硫的效率，應(yīng)該保證有一個相對合理液氣比，擴(kuò)大二氧化硫等酸性氣體的吸收面積。不過，液氣比與脫硫效率的正相關(guān)關(guān)系，是在其他參數(shù)一定的條件下才能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的脫硫過程中，因液氣比值增大會造成循環(huán)泵流量過大、脫硫系統(tǒng)投資過大等不利因素。因此要保證較高的脫硫效率，必須選擇合理的液氣比，選擇過大會造成投資上浪費(fèi)，選擇過小無法保證脫硫效率。

（2）鈣硫比 與液氣比相反，鈣硫比反應(yīng)的是脫硫過程中，脫硫劑消耗的比率。在脫硫過程中，保證其他參數(shù)恒定，鈣硫比與脫硫效率也是呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，若想提升脫硫效率，必須盡力提升鈣硫比。不過實(shí)踐證明，鈣硫比的比值并非越高越好，而是需要遵循一定的比例范圍，否則不僅無法提升脫硫效率，還會造成原材料的浪費(fèi)。一般石灰石-石膏濕法脫硫工藝中鈣硫比的選擇范圍為1.02～1.05范圍內(nèi)。

（3）漿液的酸堿值 脫硫循環(huán)漿液的酸堿值（pH值）也是脫硫系統(tǒng)中的一種重要的控制參數(shù)，實(shí)踐表明，漿液的酸堿值與二氧化硫的吸收速率是成正比的，酸堿值越高，二氧化硫的吸收量速率越高，二氧化硫的吸收量也就越大。不過在脫硫過程中，酸堿值對于石灰石的溶解程度、漿液的氧化的程度以及石膏的生成速率也存在著一定的影響，這種影響是負(fù)相關(guān)的關(guān)系。酸堿值高了，石灰石的溶解率就會降低，也有利于漿液的氧化和石膏的生成。反之。在實(shí)際的使用過程中，不能只考慮某一方面因素，而忽略了其他因素，因此對于酸堿值的選擇要科學(xué)適宜。一般漿液酸堿值選擇在5～6之間比較合適。

3 石灰石的品質(zhì)

采用濕式石灰石-石膏法進(jìn)行脫硫，其石灰石的選擇是非常關(guān)鍵的，尤其是要注重石灰石的品質(zhì)，石灰石的活性越大，越有利于脫硫。其次石灰石顆粒大小對脫硫系統(tǒng)也有較大影響，石灰石粒徑應(yīng)為300目過篩率90%以上。

4 結(jié)語

濕式石灰石-石膏法脫硫是被廣泛應(yīng)用的脫硫工藝方法，在脫硫的過程中，要注重不同因素對脫硫效率的影響，從而有效地提升脫硫效率。

［1］丁承剛.濕法煙氣脫硫關(guān)鍵參數(shù)簡析［J］，國際電力，2002.

［2］李勁夫.石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝特點(diǎn)介紹［J］，工程建設(shè)與設(shè)計，2004.

劉曉（1982-），男，山東泰安人，工學(xué)學(xué)士，就職于山東神華山大能源環(huán)境有限公司，工藝室主任，工程師，研究方向：脫硫工藝設(shè)計。