雙堿法工藝PH值

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雙堿法工藝pH值目前濕式石灰/石灰石漿液洗滌法是最常用的一種煙氣脫硫技術(shù)。它是以石灰石或石灰的漿液為脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對SO2煙氣進(jìn)行洗滌吸收的方法，其產(chǎn)物為CaSO3和CaSO4。由于原料中的Ca(OH)2、CaCO3沉積或結(jié)晶析出，反應(yīng)產(chǎn)物CaSO3和CaSO4的結(jié)晶析出等，所以其最大的難點(diǎn)是吸收塔結(jié)垢和堵塞問題。雙堿法煙氣脫硫工藝是為了克服傳統(tǒng)石灰石-石膏法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。pH是雙堿法運(yùn)行過程中一個重要的影響因素，有效的控制系統(tǒng)各個方面的pH，能減少整個系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞傾向。本文通過雙堿法在北京某供暖中心的運(yùn)用，根據(jù)塔進(jìn)出口pH、漿池pH和再生

2、池pH的變化規(guī)律，得出雙堿法在工程運(yùn)行過程中pH的最佳范圍，并提出系統(tǒng)運(yùn)行過程中防止系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞的一些必要措施。1 雙堿法工藝流程對該供暖中心40 t/h鍋爐系統(tǒng)采用雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)。圖1為雙堿法脫硫工藝流程簡圖，該法用Na2CO3和Ca(OH)2作用，以Na2CO3為脫硫堿，以Ca(OH)2進(jìn)行再生，。該脫硫系統(tǒng)采用三相流化床脫硫除塵一體化工藝，填料采用兩層格柵空心填料球填充，脫硫塔頂部設(shè)有高效噴淋裝置。脫硫液由脫硫塔的頂部進(jìn)入脫硫塔，煙氣由脫硫塔底部進(jìn)入，在經(jīng)過高效噴淋后在填料球的上下湍動下與煙氣接觸，處理后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)到達(dá)煙囪，排入大氣。脫硫塔的出水由底部流出，與漿池中的漿液混和后

3、到達(dá)再生（沉淀）池進(jìn)行再生，再生液經(jīng)澄清池后，一部分進(jìn)入吸收塔進(jìn)行煙氣脫硫，另一部分循環(huán)進(jìn)入漿池中與Ca(OH)2作用配成漿液，從而實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)回用。專心-專注-專業(yè)圖1 雙堿法除塵脫硫系統(tǒng)工藝流程圖1.脫硫塔；2.引風(fēng)機(jī)；3.煙囪；4.漿池；5.純堿料箱；6.再生沉淀池；7.澄清池；8.水泵2 雙堿法原理(1) 吸收反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行初期，吸收液中主要是Na2CO3。Na2CO3+SO2àNa2SO3+CO2隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，塔出水經(jīng)再生池再生后，吸收液中主要為Na2SO3，有時(shí)吸收液中還含有NaOH。Na2SO3+SO2+H2Oà2NaHSO3NaOH+SO2àNa2

4、SO3+H2O吸收反應(yīng)中消耗了OH-生成了HSO3-，因此塔出口pH應(yīng)降低。(2) 再生反應(yīng)2NaHSO3+Ca(OH)2àNa2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2ONa2SO3+Ca(OH)2+1/2H2Oà2NaOH+CaSO3·1/2H2ONa2CO3+Ca(OH)2àCaCO3+2NaOH再生過程中消耗HSO3-，生成OH-，因此經(jīng)再生池后，再生液pH應(yīng)升高。(3) 氧化反應(yīng)SO32-+O2àSO42-CaSO3+O2àCaSO4氧化反應(yīng)主要是將SO32-和CaSO3氧化，而H+SO32-àHSO

5、3-，故系統(tǒng)pH的高低也決定著氧化反應(yīng)發(fā)生的程度。對于脫硫效果來講，塔進(jìn)口pH越高，吸收液脫硫能力也就越強(qiáng)。但pH過高后，可能會增加系統(tǒng)中Ca2+的濃度，從而增加系統(tǒng)中CaSO4的過飽和度，引起系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞。為了防止系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞，下面對系統(tǒng)運(yùn)行各個階段的pH進(jìn)行研究。3 系統(tǒng)運(yùn)行中pH變化規(guī)律研究3.1 漿池pH和再生池pH變化規(guī)律 為了提高塔進(jìn)口pH，也就是完全再生后的pH，就必須通過改變漿池中pH來實(shí)現(xiàn)，即通過投加Ca(OH)2的量來增加塔進(jìn)口吸收液的脫硫能力。將循環(huán)水通入漿池中與Ca(OH)2反應(yīng)配成漿液，然后將漿液通入再生池中進(jìn)行再生。 由于系統(tǒng)運(yùn)行過程中，隨著鍋爐負(fù)荷的不同，

6、產(chǎn)生的煙氣量和煙氣中SO2的含量也不同，故對塔進(jìn)口吸收液采用低pH和高pH兩種運(yùn)行方式運(yùn)行。圖2 漿池pH與再生池pH變化規(guī)律由圖2可知，隨著漿池pH升高，無論是低pH運(yùn)行還是高pH運(yùn)行，再生液的pH都會升高。當(dāng)?shù)蚿H運(yùn)行時(shí)，由于塔出口pH較低，且塔出口中大部分為HSO3-，HSO3-+OH-àSO32-,快速消耗OH-，故在開始階段上升幅度較大，在pH11.0左右時(shí)，再生液pH上升勢頭才趨于平緩，此時(shí)再生液的pH也接近于7。高pH運(yùn)行時(shí)，塔出口pH較高，隨著漿池pH升高，再生液pH繼續(xù)升高，但上升的幅度整體趨于平緩。如果不斷提高漿池的pH，即增加投入Ca(OH)2的量，可以增強(qiáng)脫硫

7、液的脫硫效率，但一方面增加了系統(tǒng)的運(yùn)行花費(fèi)，另一方面投入Ca(OH)2的量增加，Ca2也隨著增加，有可能引起系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞。3.2 再生池再生過程中各個階段pH變化規(guī)律圖3 漿池pH11時(shí)再生池各階段pH圖3為漿池pH11通入再生池進(jìn)行再生時(shí)，從再生池在澄清池，選取幾個不同位置的采樣點(diǎn)pH的變化規(guī)律。當(dāng)塔出口脫硫液進(jìn)入再生池后，pH有一個突變，pH迅速升高，隨后pH又不斷降低，最后pH升高趨近某一個值，但最終塔進(jìn)口的pH較塔出口均有一定的提高。理論上來講，不管是低pH運(yùn)行還是高pH運(yùn)行時(shí)，再生池pH應(yīng)該不會出現(xiàn)下降的趨勢?？紤]到在再生池中沒有攪拌裝置，可能是由于沒有混和均勻，反應(yīng)不完全所致，建

8、議使用兩個再生池交替進(jìn)行工作，或者增加沉淀池的體積，延長再生時(shí)間，使再生液能夠進(jìn)行充分的再生，這樣有助于增加整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.3塔進(jìn)口pH對硫酸鈣過飽和度的影響 漿池pH11左右時(shí)，無論是低pH運(yùn)行還是高pH運(yùn)行，再生液pH在67之間。圖3為塔進(jìn)口pH67時(shí)，對硫酸鈣過飽和度的影響。圖4 塔進(jìn)口pH進(jìn)口硫酸鈣過飽和度的關(guān)系由圖4可知，漿池pH11.012.0時(shí)，塔進(jìn)口硫酸鈣的過飽和度均高于漿池pH=10.011.0時(shí)。當(dāng)再生液pH控制在6.8左右時(shí)，漿池pH控制在10.011.0時(shí)，可使進(jìn)口的過飽和度從1.31降至1.02，過飽和度降低近22%，這就大大降低了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性。故漿池控制在

9、11左右，塔進(jìn)口pH6.8左右，有助于系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。3.4 塔進(jìn)口pH對出口污染物濃度和脫硫效率的影響由圖5可知，隨著塔進(jìn)口pH的升高，出口污染物濃度都有不同程度的減少，塔進(jìn)口pH在7.0左右時(shí)，出口污染濃度均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。塔進(jìn)口pH6.67.0時(shí)，出口SO2濃度下降趨勢較大，但pH7.07.4時(shí)，雖然SO2濃度也有一定濃度的減少，但下降趨勢減緩。隨著塔進(jìn)口pH升高，脫硫效率也逐漸升高，pH為6.8時(shí)，脫硫效率已在80以上。由于在提高pH時(shí)，需要向系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的Na2CO3，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了有效控制系統(tǒng)補(bǔ)充Na2CO3的量，運(yùn)行時(shí)控制pH為6.87.0左右最好。圖5 塔進(jìn)口pH與出口污染物濃度的關(guān)系圖6 塔進(jìn)口pH與脫硫效率的關(guān)系4 結(jié)論及其建議(1) 漿池pH為11左右，控制再生池pH為6.87.0時(shí)，