WFGD工艺典型脱硫添加剂应用探讨
摘 要:鉴于石灰石湿法烟气脱硫(WFGD)技术在脱硫市场的主导地位,对镁、DBA、蚁酸等3种典型脱硫添加剂的作用机理、工业应用等方面作了介绍。用理论和实践证明脱硫添加剂确实能够提高SO2的吸收率和石灰石等吸收剂的利用率,并且具有降低结垢和堵塞风险、节约安装及运行成本的功效。
关键词:石灰石;WFGD;添加剂;镁;DBA;蚁酸
中国是世界煤消耗大国,煤炭在我国能源结构中起着举足轻重的作用,但是燃煤带来大量的SO2排放,严重污染了环境。而且随着煤炭大量的开采和使用,煤炭品质逐渐降低,电站煤粉锅炉的烟气含硫量逐渐升高,使某些已经投运的脱硫设备即使在其设计脱硫效率下也很难达到日益严格的SO2排放标准。在不对原有脱硫设备进行改造升级的前提下,应用脱硫添加剂来提高设备的设计脱硫率是很现实的做法。利用脱硫添加剂不但能起到提高脱硫率的效果,而且还能加速石灰石溶解、防止设备结垢和堵塞、减轻磨损、缓冲浆液pH值波动,对提高脱硫工艺的经济性有很大帮助。本文主要针对几种应用于WFGD工艺的典型脱硫添加剂,在添加剂作用机理、相关实验结果和实际工程应用效果等方面进行阐述。
1 石灰石湿法脱硫工艺中添加剂的作用原理
so2吸收过程的主要阻力来自于液膜扩散。当SO2吸收过程处于“液膜限制”时,使用提高浆液碱度的添加剂可以非常经济地大幅度提高洗涤效率。其原理为:在WFGD过程中,SO2吸收的限制因素之一是液体一侧的气液传质状况,在气液界面上HCO3-与S032-按下式与溶解的SO2进行反应[1-2]:
S032-+SO2+H20→2HS03 - (1)
HCO3-+S02→C02+HS03- (2)
HCO3-与S032-可通过CaCO3和CaSO3溶解在固液界面而连续产生。因此SO2的气液相传质很大程度上依赖液相中溶解的碱性物质的量。脱硫添加剂就能达到增大液相主体中溶解的碱性物质的量的效果,从而提高脱硫效率。
国外工业应用表明,在石灰石湿法烟气脱硫过程中,加入添加剂有如下作用:①提高碳酸钙的反应活性;② 防止结
垢和堵塞;③ 减小pH值波动,起到缓冲剂的作用;④ 提高SO2的脱除率[3]。
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