吸收塔PH值对脱硫系统及效率的影响

1、除尘、脱硫一班除尘、脱硫一班 王竹民王竹民 吸收塔吸收塔PHPH值对脱值对脱硫系统及效率硫系统及效率的影响的影响 二二0 0一三年三月一三年三月 王竹民王竹民PH值概述值概述SO2SO2的概述的概述PH值的高低对脱硫效率的影响值的高低对脱硫效率的影响 PH值的高低对脱硫系统及设备的影响值的高低对脱硫系统及设备的影响 运行中运行中PHPH值的控制与调整值的控制与调整 氢离子浓度指数（氢离子浓度指数（hydrogen ion concentrationhydrogen ion concentration）是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。它的数值是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。它的数

2、值俗称俗称“pH“pH值值”。 表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。的常用对数的负值。 一、一、PH值的概述值的概述SO2是酸性气体，需要碱性溶液才是酸性气体，需要碱性溶液才能有效的去除。在吸收塔底部浆液能有效的去除。在吸收塔底部浆液池中石灰石溶解提供了要求的碱度。池中石灰石溶解提供了要求的碱度。PH值是碱度测量值，通过它可控值是碱度测量值，通过它可控制去除制去除SO2的能力。高的能力。高PH值（高值（高碱度）能增强去除碱度）能增强去除SO2的能力，低的能力，低PH值则会降低去除值则会降低去除SO2的能力。的能力。但是太

3、高的但是太高的PH值会导致过多石灰值会导致过多石灰石被浪费并将其作为废物排出。石被浪费并将其作为废物排出。二、二、SO2SO2的概述的概述 是一种无色有臭味的刺激性气体，它对人体是一种无色有臭味的刺激性气体，它对人体的危害极大，其易溶解于人体的血液和其他的危害极大，其易溶解于人体的血液和其他黏性液，进入人体后可引起各种疾病和减弱黏性液，进入人体后可引起各种疾病和减弱人体的免疫力。人体的免疫力。 对植物可以造成叶片坏死枯萎脱对植物可以造成叶片坏死枯萎脱 落，生长机能受损，产量下降，落，生长机能受损，产量下降，品质变坏。进入大气中的降雨云层品质变坏。进入大气中的降雨云层与其结合降雨后成为酸雨，对人

4、类与其结合降雨后成为酸雨，对人类社会环境的危害是无法计算的。国社会环境的危害是无法计算的。国土面积：土面积：18.618.6万平方公里万平方公里在校生在校生教工教工三、三、PHPH值的高低对脱硫值的高低对脱硫 效率的影响效率的影响PHPH值越高值越高, , 脱硫效率越高，较高的脱硫效率越高，较高的pH pH 值意值意味着浆液中石灰石的浓度很高味着浆液中石灰石的浓度很高, , 有利于有利于SO2 SO2 的吸收，为了保证较高的的吸收，为了保证较高的SO2 SO2 吸收速率吸收速率, , 必必须提高须提高pH pH 值值, , 但并非但并非pH pH 值越高越好。高值越高越好。高PHPH值的同时石

5、灰石的消耗量增加，并使石膏中值的同时石灰石的消耗量增加，并使石膏中碳酸钙含量增加，石膏纯度降低，因此选择碳酸钙含量增加，石膏纯度降低，因此选择合适的合适的PHPH值运行是非常重要的。值运行是非常重要的。PHPH值的大小影响着脱硫效率、钙值的大小影响着脱硫效率、钙/ /硫比、石硫比、石灰石的利用率和石膏的品质，因此灰石的利用率和石膏的品质，因此PHPH值的调值的调整范围也是有限的。整范围也是有限的。在一定范围内在一定范围内, , 随着吸收塔浆液随着吸收塔浆液pH pH 值的升高值的升高, ,脱脱硫效率呈上升趋势硫效率呈上升趋势, , 因为高的因为高的pH pH 值意味着浆液值意味着浆液中有较多的

6、中有较多的CaCO3 CaCO3 存在存在, , 对脱硫当然有益。对脱硫当然有益。PHPH值值越高石灰石的溶解速率越慢。越高石灰石的溶解速率越慢。pH5.8 pH5.8 后脱硫效率不会继续升高后脱硫效率不会继续升高, , 反而降低反而降低, , 原因是随原因是随着着H+H+浓度的降低浓度的降低, Ca , Ca 的析出越来越困的析出越来越困难。当难。当pH=5.9 pH=5.9 时时, , 浆液中的浆液中的CaCO CaCO 含量达到含量达到2.98% , 2.98% , 而而CaSO42H2O CaSO42H2O 的含量也低于的含量也低于90%, 90%, 显显然此时然此时SO2 SO2 与

7、脱硫剂的与脱硫剂的反应不彻底反应不彻底, , 既浪费了石既浪费了石灰石灰石, , 又降低了石膏的品又降低了石膏的品质。质。高的高的pHpH值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利于石灰石的溶解。低的于石灰石的溶解。低的pHpH值不利于酸性气体的脱值不利于酸性气体的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。除效率，但是有利于石灰石的溶解。能使脱硫反能使脱硫反应的应的Ca/S( Ca/S( 物质的量物质的量) ) 保持在保持在1.021.02左右左右, , 获得较获得较为理想的脱硫效率。为理想的脱硫效率。四、四、PHPH值的高低对脱硫值的高低对脱硫系统及设备的影响系统及设备

8、的影响过高的过高的PHPH值与过低的值与过低的PHPH值值 对脱硫系统及设备都对脱硫系统及设备都有很大的危害有很大的危害过高的过高的PHPH值容易使系统结垢，堵塞泵和管道值容易使系统结垢，堵塞泵和管道, , 这是烟气脱硫过这是烟气脱硫过程中最容易出现也是最难解决的问题。程中最容易出现也是最难解决的问题。长时间高长时间高pHpH值运行，必然会使石膏中的值运行，必然会使石膏中的CaCO3CaCO3含量增加，同时含量增加，同时因因Ca2+Ca2+水解速度减慢，使水解速度减慢，使SO32-SO32-的氧化受到抑制，浆液中的氧化受到抑制，浆液中CaSO31/2H2OCaSO31/2H2O和和CaCO3C

9、aCO3含量增加降低石膏品质并引起结垢与堵塞。含量增加降低石膏品质并引起结垢与堵塞。 尤其是吸收塔内喷淋层喷嘴及除雾器叶片均有垢粘尤其是吸收塔内喷淋层喷嘴及除雾器叶片均有垢粘附，长时间的结垢是很难除掉的，还有石膏排出泵附，长时间的结垢是很难除掉的，还有石膏排出泵的入口极易堵塞。的入口极易堵塞。经验显示，吸收剂浆液的经验显示，吸收剂浆液的pHpH值控制在值控制在5.55.56.06.0之之间，间， pH pH值为值为5.65.6时最佳，此时酸性气体的脱除率和时最佳，此时酸性气体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pHpH值值是通过调节石灰石浆

10、液的投放量来控制的，而加入是通过调节石灰石浆液的投放量来控制的，而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、荷、SO2SO2含量以及实际的吸收塔浆液的含量以及实际的吸收塔浆液的pHpH值。值。 1- 1- 石灰石的溶解；石灰石的溶解；2- SO2- SO2 2和和O O2 2的溶解；的溶解；3-3-亚硫酸钙的氧化；亚硫酸钙的氧化；4-4-石灰石石灰石的溶解；的溶解；5-O5-O2 2的吸收；的吸收；6-6-亚硫酸钙的强制氧化；亚硫酸钙的强制氧化；7-7-石膏的结晶；石膏的结晶； 8- 8-亚亚硫酸钙的结晶；硫酸钙的结晶； 9- 9-可能的结

11、垢；可能的结垢；10-10-持液槽持液槽WFGDWFGD物理和化学反应过程示意图物理和化学反应过程示意图而在过低的而在过低的pHpH值环境下金属腐蚀的加剧是惊人的。值环境下金属腐蚀的加剧是惊人的。尤其对浆液循环泵的管道及叶轮、吸收塔内的金尤其对浆液循环泵的管道及叶轮、吸收塔内的金属部件、吸收塔搅拌器叶轮属部件、吸收塔搅拌器叶轮最后，需要一点说明的是吸收塔浆液最后，需要一点说明的是吸收塔浆液PHPH值对值对脱硫效率的影响的显著程度与液气比有着重脱硫效率的影响的显著程度与液气比有着重要的关系，即与脱硫系统运行负荷和循环泵要的关系，即与脱硫系统运行负荷和循环泵投运数量有关。投运数量有关。运行中运行中

12、PH值的控制与调整值的控制与调整 涨负荷烟气量必然增加，提早供浆提早配浆 根据负荷提高吸收塔液位 硫份在2200mg/m3以内，供浆密度维持在1250-1300mg/m3 硫份在2200-3000mg/m3，供浆密度维持在1300以上mg/m3 硫份在3000mg/m3以上，供浆密度维持在1339mg/m3以上 密度高少供浆 密度低延长供浆时间 密度1339mg/m3以上配合硫份取得供浆时间 根据负荷变化以及烟气根据负荷变化以及烟气流量变化调整流量变化调整 根据入口硫份变化调整根据入口硫份变化调整 根据石灰石浆液密度调整根据石灰石浆液密度调整 运行中尽量做到眼勤、手勤，眼勤：时刻注意参数变化，运行中尽量做到眼勤、手勤，眼勤：时刻注意参数变化，手勤：根据参数变化随时做出调整，避免出现参数大幅度变手勤：根据参数变化随时做出调整，避免出现参数大幅度变化。化。需注意一点，如果出现需注意一点，如果出现PHPH值高居不下的情况下，唯一解决值高居不下的情况下，唯一解决的办法就是短时间的牺牲脱硫效率，停止供浆，提升吸收塔的办法就是短时间的牺牲脱硫效率，停止供浆，提升吸收塔液位，让过量的液位，让过量的CaCO3CaCO3与烟气充分反映，待与烟气充分反映，待PHPH值开始下降时值开始下降时逐步供浆。具体操作是供浆逐步供浆。具体操作是供浆151