石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响(20170517)

石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响凌有基 黄金星浙江百能科技有限公司，杭州，310012摘要：本文研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间3个要素之间的关系，并对比分析了各要素对脱硫效率的影响程度，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。关键词：石灰石-石膏湿法脱硫； 液气比；pH；气液接触时间作者：凌有基（1983），重庆，男，汉族，学士，工程师前言石灰石-石膏湿法脱硫以石灰石浆液为脱硫剂，吸收烟气中的SO2生成石膏等副产品，是当前国内外电厂应用最广的一种烟气脱硫技术。影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的因素很多，如脱硫剂pH、液-气比、气液接触时间、烟气流速、烟气分布均匀性等1-6，且各因素之间又彼此相互关联，因此寻求各因素之间的平衡，使脱硫系统处于最佳运行状态，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。本文主要研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间等因素之间的关系，并对比分析了各因素对脱硫效率的影响程度。一、试验方法本试验采用1套3层喷淋层配置的试验装置，每个喷淋层采用单元制设计，均带专用浆液循环泵，共3台。浆液循环泵（A、B、C）分别对应喷淋层第一层、第二层、第三层（自下而上）。在烟气量为510Nm3/h（塔内气速为4.5-4.7m/s），试验通过控制不同脱硫剂pH值和开启不同浆液循环泵，测定了低浓度烟气石灰石-石膏湿法脱硫效率与浆液pH值、气液接触时间之间的关系，并通过开启不同数量的浆液循环泵，测定了石灰石-石膏湿法脱硫效率与液气比之间的关系。为保证脱硫剂浆液中残钙达到稳定状态，根据残余钙稳定性时间数据，对每组试验工况条件下先进行稳态调节，待稳定运行4小时以上再进行数据测试。二、试验结果表1 pH为5.2时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A4953291.9633.53B5012891.9642.29C4952801.9643.35A、B5012203.5356.00A、C5012093.5358.29B、C5011773.5364.57A、B、C4891405.2971.35表2 pH为5.4时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5183461.9633.15B5182951.9643.09C5182801.9645.86A、B5182433.5353.04A、C5182153.5358.56B、C5181863.5364.09A、B、C5181495.2971.27表3 pH为5.6时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5183321.9635.91B5182861.9644.75C5182751.9646.96A、B5182373.5354.14A、C5182153.5358.56B、C5181943.5362.43A、B、C5181575.2969.61表4 pH为5.8时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5863741.9636.17B5893231.9645.15C5893031.9648.54A、B6522953.5354.82A、C5892403.5359.22B、C5892233.5362.14A、B、C5891745.2970.39图1 单层喷淋条件下pH值与脱硫效率的关系图2 多层喷淋组合条件下pH值与脱硫效率的关系分析表1-表4及图1、图2，在单层喷淋中，脱硫效率随着pH值的升高而增大。对于多层喷淋组合，当开启相同数量循环泵时，在浆液pH由5.2至5.8的变化区间内，脱硫效率随着pH值的变化趋势则并不显著。而随着浆液循环泵开启数量的增加，脱硫效率显著增大，开启3台浆液循环泵时的脱硫效率远大于开启1台浆液循环泵时的脱硫效率，表明：相同条件下，浆液量越大，即液-气比越大，脱硫效率越高。对比开启相同数量浆液循环泵时的脱硫效率发现：开启的循环泵对应的喷淋层越高，脱硫效率越高，表明随着喷淋层高度的增加，气液接触的时间增长，脱硫效率变大。结合液气比、pH值和喷淋层高度三个要素进行对比发现：在本次试验条件下（液气比和喷淋层高度按倍数增加，而pH值变化范围为5.05.8，且增加间隔为0.2），三个试验要素对石灰石-石膏湿法脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比气液接触时间pH值。三、结论（1）在单层喷淋中，浆液pH值变化范围为5.05.8时，脱硫效率随着pH值的升高而增大；（2）在相同浆液pH值条件下，液-气比越大，脱硫效率越高；（3）在相同浆液pH值条件下，气液接触时间越长，脱硫效率越高；（3）在试验条件下（低SO2浓度烟气，pH值5.05.8），脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比气液接触时间pH值。参考文献：1 张朝峻，陈文学.石灰石-石膏湿法脱硫工艺关键技术参数研究J.燃气与动力，2015, 35(7): A20-A24.2 崔向丽，邓徐帧，胡文胜等. 湿法烟气脱硫液气比的影响因素及参数确定J. 电力科技与环保，2010，26(3): 22-23.3 杜谦，马春元，董勇，等. 液气比对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的影响J. 动力工程学报，2007，27(3): 422-426.4 杜谦，马春元，董勇，等. 循环浆液pH值对湿法烟气脱硫过程的影响J. 热能动力工