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脱硫系统中对亚硫酸盐及其晶体的尺寸控制

时间:2014-05-16 09:27:48

作者:世邦机器

早期的石灰石/石灰电厂脱硫系统经常出现由于吸收塔内部装置表面发生固形物析出和均匀成核而带来的运行问题,这种现象通常称为晶体长大。在新设计的脱硫系统中,通过合理的设计和运行一般可以避免这种情况的发生。

对晶体长大影响较显著的是亚硫酸根的氧化程度或氧化率。如果氧化率x<0.15,反应产物将以可溶性亚硫酸钙和半水硫酸钙的形式析出。在大多数情况下,这种反应产物不会在设备上形成结垢。如果接近完全氧化(x>0.9),则反应产物主要是石膏。此时由于石膏完全沉淀在浆液的晶核上,通常也不会形成结垢。

试验表明,当亚硫酸根的氧化率在0.15~0.3之间时,很容易出现石膏的结垢问题。在这个范围内,硫酸根相对于亚硫酸钙晶格是处于饱和状态的,因此某些硫酸根一定会直接以石膏形成析出。但是,由于此阶段内亚硫酸根向硫酸根的氧化并未充分完成,参与反应的固形物中只有少量的石膏,从而没有足够的石膏晶种表面去预防出现均匀成核,其结果就是导致石膏结垢的形成。

实际上,大多数石灰石/石灰石脱硫工艺要么运行在抑制氧化模式下,以使系统的氧化率低于0. 15,要么运行在强制氧化模式下,以确保氧化率在0.95以上。两种工艺的选择主要取决于特定条件下的副产品固形物处理方式。仅从SO2脱除效率的观点来看,两种工艺并无太大的差别。

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