厂商 :廊青环保工程技术有限公司路雨
河北 廊坊市- 主营产品:
- 除雾器
- 管束除雾器
- 平板除雾器
氧化过程是物质与氧气结合的过程,通过氧化作用,亚硫酸盐(SO32-)转变成了硫酸盐(SO42-)。当产生的硫酸盐与钙离子结合时就生成了硫酸钙或石膏,产生的石膏易脱水,具有商业用途。
由于烟气中氧气的存在,不可避免会发生一些氧化反应。但是烟气中的氧气含量有限,并不能把所有的亚硫酸盐(SO32-)转变成硫酸盐(SO42-)。所以为了保证所有的亚硫酸盐都转变成硫酸盐,特设了一个外部供氧装置来提供反应所需的氧气。氧化过程中发生的化学反应可以用下列方程式表示:
HSO3ˉ(aq) + 1/2 02(g)←→ HSO4ˉ(aq)
1.2.5 结晶
结晶是指在溶液中发生化学反应,从而使一种物质在溶液中饱和,结晶分离出来。在化学反应池里,亚硫酸盐和硫酸盐都是溶解在水里的,直到溶液达到饱和,不能再溶解任何物质时,亚硫酸盐和硫酸盐才会结晶出来。
可以用浆液的浓度来衡量结晶的程度,也可以用溶液中固体的百分含量来表示。为有效的结晶必须保持一定的固体浓度来,而过高的浓度会造成设备的磨损并增加运行的能耗。在循环浆液中,固体浓度和结晶速度必须控制在一定的限制范围内。
下列化学反应能反映出结晶过程:
Ca ++ + SO32ˉ+ 1/2 H2O (l)?←→CaSO3??1/2 H2O(s)
Ca ++ + SO42ˉ+ 2 H2O (l) ←→ CaSO4?2H2O(s)
1.3潜在问题及系统控制
1.3.1结垢
异质沉淀是指在新形成的、黏附在杂质表面的固体,而同质沉淀是指在新形成的、黏附在同质表面的固体。在湿法烟气脱硫系统中, 异质沉淀指的是结垢,固体生成物附着在吸收装置系统表层。亚硫酸盐和硫酸盐都会造成结垢。
当吸收装置中浆液的PH值突然变大时,亚硫酸盐会发生结垢,造成PH值忽然上升的一个原因是溶液中出现了氢氧化钙。当浆液的pH值超过10时,氢氧化钙就能存在。因为石灰石是作为一种添加的反应剂,所以系统中溶液的PH值不能超过中性,或pH值不能超过7,这样就降低了亚硫酸盐结垢的可能性。
当反应池中已溶解的硫酸盐开始附着在杂质表面,就发生了硫酸盐的结垢。诸如除雾器的叶片位置等。
从化学的角度看,烟气脱硫系统更多地发生同质沉淀,并且该系统可以降低发生异质沉淀的几率。发生同质沉淀和异质沉淀取决于石灰石含量及溶液的饱和程度。饱和度D如下式表达:过度饱和度(D)是钙离子(ACa ++)的活性与硫酸根(ASO4=)的溶解性之积除以常数(Ksp)。
可以由如下等式表示:
ACa ++ * ASO4-
Ksp = D
当D小于1.0时, 溶液是处于亚饱和状态, 固体物质就会溶解。如果D=1.0时,溶液则处于饱和状态,固体物质就既不会再溶解也不会沉淀。而当D大于1.0时,溶液就处于过度饱和状态,固体物质就结晶出来。
为了保证脱硫设备的工作效率,含有亚硫酸钙和硫酸钙的浆液要处于过度饱和状态。这样的话,就会有足够的晶体来产生结晶。而含有石灰石的浆液则要处于亚饱和状态,其中的微粒可以较快地溶解,并可以充分利用。如果含有硫酸钙或亚硫酸钙的浆液处于过度饱和状态,那么设备会发生硫酸盐结垢现象。
采用如下方法可以减少吸收装置中硫酸盐的结垢现象:
1、可采用事故浆液罐中的浆液或添加更多的晶种以促成结晶的形成。
2、保持反应池中硫酸钙的含量大于15%。
3、保持足够的池内滞留时间,使浆液在反应池中充分结晶,从而使出池浆液保持低的过饱率。
如果浆液中石膏含量过高,那么浆液会加快结晶速度,而不利于同质结晶。这种结晶方式形成的小晶体是难以脱水。
1.3.2固体含量控制
适当的浆液浓度既可以保证有足够的固体来产生有效结晶, 也可以减少浆液对系统设备带来的不良影响。浓度的在线检测装置是安装在吸收塔壁上的差压测量装置。
实际上,FGD系统中结垢现象是取决于设备中石膏百分比,而不是固体溶质的百分比。由于这些循环的固体溶质会含有少量的镁、灰烬、以及其他杂质,所以固体的测量含量要超过实际的石膏含量。
当悬浮固体成分含量为18%时,设备就可安全运行,而不会发生硫酸盐结垢现象。