石灰石—石膏湿法烟气脱硫石膏脱水技术探究

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1、石灰石一石膏湿法烟气脱硫石膏脱水技术探究【摘要】文章研究脱硫石膏质量影响因素与烟气脱硫反应参数控制范围，分析了石灰石石膏烟气脱硫反应中的石灰石品质、石膏浆液固体含量、石膏浆液pH值合理范围、吸收塔氧化空间与停留时间、烟气入口烟尘浓度等各参数的理想值，探讨了水力旋流器脱水系统与真空皮带脱水系统这两种常用的物理脱水系统的技术特点及在石膏脱水中的应用。【关键词】石灰石-石膏湿法脱硫技术；石膏脱水系统;旋流器；真空皮带机引言电能生产是国民大计，环境保护是百年大计，在生产的同时，我们应当兼顾环境的保护，为解决S02的污染问题，我们必须从源头上控制其排放量，石灰石-

2、石膏湿法是一种脱硫效果好、经济成本低、业已广为应用的成熟技术。本文将对这种湿法脱硫技术与石膏脱水技术的应用展开具体探讨与研究。1.脱硫石膏质量影响因素与烟气脱硫反应参数控制范围1.1石灰石品质石灰石作为脱硫吸收剂原料，其品质不仅直接影响脱硫效率，也影响着石膏浆液的品质，石灰石纯度与石膏成分的关系见图lo由于白云石（MgC03・CaC03）比方解石CaC03的溶解速率低3〜10倍，当石灰石纯度较低（CaC03含量1.5入口烟气中的烟尘浓度与杂质中的Fe3+、Cl-、A13+含量吸收塔喷淋浆液在吸收烟气中S02的同时也捕集烟气中的粉尘与飞灰。脱硫岛入口烟气中

3、的烟尘质量浓度应控制在100mg/m3以内（改造工程300mg/m3以下），否则，洗涤后留在石膏浆液中，不仅影响脱水系统功能，也降低了石膏的品质。粉尘与飞灰的杂质中含有Fe3+、Cl-、A13+等大量的离子。飞灰中的金属离子溶入水中也会阻止对S02的吸收，无法保证石膏的质量。因此，提高燃煤的质量，控制吸收塔入口烟气的含尘量，及时清洗真空皮带机脱水的滤布，是确保石膏质量的重要的措施。氯离子的酸性强，不利于S02的溶解，对石膏形成质量的影响最大。Fe3+和A13+易与C1-结合形成粒径小、粘性大的胶体，降低石膏脱水效果。从石膏饼的形态也可辨别杂质的含量，石膏

4、饼表面呈深褐色且黏性大则说明杂质含量高，石膏饼脱水困难，出现皺裂则说明Fe3+和A13+含量过高。为保证石膏的品质，水洗时可适量增加水量，保证废水系统的正常运行，提高杂质去除效果。2•石膏脱水的物理系统1.1设备运行条件与选材石膏脱水系统长期在pH值较低的环境下运行，容易发生腐蚀或断裂情况，石膏浆液与滤液水中C1-浓度通常可以达到10000至20000ppm,因此石膏脱水设备的选材应能适应石灰石石膏浆液高C1-浓度低pH的特点，选用耐腐蚀性高的材料。实际工程中，旋流器的旋流子通常采用聚氨酯材料；真空皮带脱水机的真空盒与滤液管道通常采用聚丙烯或者高密度聚乙

5、烯材料，带轮、托棍之类的有采用高镰不锈钢或衬胶材质；真空罐采用碳钢衬胶；连接管道选用PP或者FRP材质。以上材质在脱硫项目上均有良好的运行实例。2.2常用的石膏脱水系统2.2.1水力旋流器脱水系统通常从吸收塔排出的浆液先送至第一级脱水装置一水力旋流分离器，浓缩至含固40至50%,然后再经真空皮带过滤机脱水。石膏旋流器的脱水效果对石膏的品质有较大影响。石膏旋流器是利用粒径、密度原理对石膏浆液进行分离的。石膏浆液切向进入水流旋流器的旋流子，利用离心力分离大小颗粒，将石膏浆液分为固体含量高的底流与固体含量低的溢流两种不同的浆液，底流直接进入二级脱水系统，溢流返

6、回吸收塔。旋流器不仅有浓缩浆液的作用，由于石灰石飞灰较石膏结晶粒度小，易富集在旋流器的溢流稀浆中，降低了底流浓浆中石灰石和飞灰含量，因而具有提高石膏质量的作用。旋流器溢流稀浆中富集的石灰石返回吸收塔，有利提高石灰石利用率。旋流器入口压力、旋流子投运数量与沉沙嘴尺寸是影响水流旋流器运行的三个关键因素。为了减少石膏中的粉尘与飞灰等杂质，可以通过适当增加水流旋流器入口压力来提高旋流器的分辨率，实现更好的脱水效果；为了提高石膏的产出速率，可以适当增加旋流子的投运数量；可以根据具体情况确定旋流器沉沙嘴的尺寸，既不能太大也不能太小，否则旋流器底流颗粒过小，会影响旋流

7、器的脱水功能。另外，需定期检查旋流器沉沙嘴磨损情况，及时更换。实际运行中，除了调整旋流器投入运行的旋流子个数外，还要注意监视旋流器入口浆液压力，当压力下降或波动较大时会影响分离效果。压力波动往往是供浆泵造成的，例如浆液泵叶轮磨损、吸入较多的氧化空气气泡、管道部分堵塞等。虽然旋流器进口的压力越高分离效果越好，但压力过高对旋流器的磨损加重，减少了石膏旋流器的使用寿命，所以增加石膏旋流器的压力需要进行综合考虑。定期测定底流和溢流浆液的浓度也是检查分离效果的手段。分离效果较好的水力旋流器大致可提高石膏纯度1%左右。2.2.2真空皮带脱水系统将浓缩石膏浆液进行旋流

8、器的初级脱水之后，便进行下一级真空皮带系统脱水，将旋流器脱水后40%至50%的含