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脱硫石膏的品质受多种因素影响,主要包括外部输入条件、吸收塔运行控制条件、脱水设备及仪表问题等,以下是具体介绍:
外部输入条件
脱硫入口烟气条件:
烟尘:脱硫岛入口烟气中的烟尘质量浓度需控制在一定范围内,否则洗涤后烟尘留在石膏浆液中,会影响石膏的脱水,降低石膏的品质。
HCl、HF含量:氯离子浓度过高会腐蚀系统,降低脱硫效率;氟化物积累到一定程度会在吸收剂表面形成包覆层,屏蔽吸收剂,降低脱硫效率和石膏品质。
吸收剂:
石灰石品质:石灰石中的杂质会影响石膏结晶的粒度和纯度,在脱水过程中影响石膏含水率。石灰石的粒径、活性如果不能满足溶解度要求,会导致系统在低pH值下运行,亚硫酸钙比例增加,致使石膏品质下降。
氧化铝:会与进入浆液的F?形成氟化物,影响脱硫效率和石膏产品的黏性,以致脱水困难,石膏含水率高。
Mn、Fe等的盐类:会影响石膏色泽,如石灰石中含一定量的锰,石膏颜色会发红。
工艺水:工艺水水质对石膏的影响主要是其中的氯离子,石膏中氯离子残留量增加则其品质会下降。
吸收塔运行控制条件
石膏晶体大小:在石膏的生成过程中,如果工艺条件控制不好,往往会生成层状或针状晶体,形成的石膏颗粒小,黏性大,难以脱水。而理想的石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易于脱水。
石膏浆液固体含量:吸收塔内浆液的密度直观地反映塔内反应物的浓度(固体含量)高低,密度值升高浆液的固体含量随之增加。石膏浆液密度一般控制在一定范围内,固体含量在12%左右。
浆液pH值:浆液pH值一般控制在5.0~5.8,超出这一区间均会影响到石膏的品质。pH值过高,易生成CaCO?胶体,包裹晶体;pH值过低,氧化,导致亚硫酸钙残留。
浆液密度:吸收塔浆液密度一般控制在1110~1145kg/m3,太高会阻碍二氧化硫与碳酸钙的反应,减缓了二氧化硫的吸收速率,脱硫效率降低,且影响石膏品质。
烟气流速:吸收塔内烟气流速有一Z佳值,高于或低于此烟速,脱硫效率都会降低。目前,将吸收塔内烟气流速控制在3.5~4.5m/s较合理。
液气比(L/G):液气比决定吸收酸性气体所需的吸收表面。在其他参数一定的情况下,提高液气比相当于加大了吸收塔内的喷淋密度,吸收过程的推动力大,有利于SO?的溶解和吸收,脱硫效率高。但液气比超过一定程度,吸收率将不会有显著提高,而吸收剂及吸收浆液循环泵的功耗急剧变大运行费用高,同时导致烟气温度下降太大,造成烟道腐蚀。因此,石灰石洗涤吸收塔的液气比一般控制在15L/m?的范围较合适。
钙硫比(Ca/S):Ca/S反映单位时间内吸收剂原料的供给量,通常以浆液中吸收剂浓度来衡量。石灰石湿法脱硫工艺的Ca/S一般控制在1.02~1.05。
浆液温度:石膏的形成受浆液温度的影响,在一定的温度范围内,石膏的品质随温度的上升而提高,过高和过低的温度都会对石膏晶体的形成产生影响。因此,脱硫工艺规定将石膏结晶的温度控制在40~60℃。
浆液过饱和度:石膏浆液的相对饱和度稳定在0.25~0.30Z佳。
氧化空气量:氧化反应在一定程度上也会影响脱硫石膏的品质。当氧化空气量较少时会产生结垢现象,进而影响了石膏的品质;当氧化空气量较多时则会增加能耗,提高成本。
脱水设备及仪表问题
旋流站:如果石膏晶粒正常,含水率仍然超标,则要检测旋流子低流浆液密度或含固量是否偏低,进而检查旋流站旋流子提供的压力大小。调整好压力后进行旋流子底流取样化验,检查含固量是否达到50%以上。如果没有,检查石膏旋流站旋流子沉砂嘴口径及其管道内部是否合理或损坏。定期清理石膏旋流器,保证浆液的浓缩及颗粒分离效果。
脱水机:
真空度不够:石膏脱水不好,含水率超标的另外一个原因是脱水机真空度不够,真空密封箱密封不严。
滤饼厚度:在运行过程中,维持真空皮带脱水机上石膏滤饼的厚度是保证石膏含水量不超标的重要条件。
冲洗水流量:合理调整好石膏饼冲洗水流量及其布置位置也很重要。冲洗水流量过大,会变大脱水难度;冲洗水太少,滤饼中的可溶盐未能被洗涤下来,会降低石膏品质。
污泥问题:如果真空度稍微偏高,但是没有到需要停运的地步,脱水率仍然不能达标,可能是浆液里面的污泥覆在滤饼上面,形成致密的一层污泥膜,隔绝了石膏滤饼和空气,滤饼中的水分无法排挤出来。对于这种情况,可以通过加装滤饼疏松器对滤饼进行适当的疏松,翻动表面的污泥加以解决。
pH计等测量仪表误差:吸收塔液的pH测量值是参与反应控制的一个重要参数,若pH计测量不准,则需要添加的石灰石量就不能准确控制,而过量的石灰石使石膏纯度降低,造成石膏脱水困难。