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我厂二期烟气脱硫添加剂应用设想 我厂二期两套300MW烟气脱硫系统交付运行已数月有余，在克服了前期设备性能上和技术掌握上的困难后，我们已经基本上能保证两台脱硫设备的正常运行。在保证了安全性的前提下，我们同时又该关注到设备运行的经济性，脱硫消耗厂用电量1%左右，如何从这1%的厂用电量节省一部分，降低运行成本应该成为我们每一个运行人员应该思考的一个问题。 我们可以根据负荷大小，进出口二氧化硫含量来减少一台循环浆泵来减少一部分电耗。可以通过调节合适的PH值来提高脱硫的效率。但这毕竟是被动的进行调整，而且调整的余地相当有限。而且在正常运行方式（两台机组旁路挡板全部关闭）高负荷，燃烧高含硫量的煤种情况下，就失去了调整的余地。就拿10月16日为例，#3炉负荷在350MW左右，入口二氧化硫的含量在2000mg/Nm左右，三台循环浆泵运行的情况下，出口二氧化硫的含量始终在84mg/Nm以上，超过了我厂的排放要求。 通过阅读和查询一些相关资料我了解到：向石灰石浆液中投加一些添加剂,可有效地强化液相传质效果,提高吸收剂的利用率,从而明显的提高脱硫效率,降低运行成本。目前,国内外学者已经对几十种脱硫添加剂进行过研究,有不少已经投入工业应用。脱硫添加剂主要分为两大类:有机添加剂和无机添加剂。有机添加剂又被称为缓冲添加剂,多为有机酸,如DBA (Dibasic Acid,己二酸生产过程中副产的混合酸) ,已二酸,戊二酸,甲酸,柠檬酸等有机废酸。无机添加剂主要是钠盐和镁的化合物等,如NaSO ,MgSO ,MgO,其中以镁类添加剂应用最多。 1.有机添加剂 1. 1国内外研究现状 从上世纪中叶开始,国外学者就对有机脱硫添加剂做了大量的研究工作,并且于1981年首次工业运用成功,此后国外很多电厂都把有机酸作为湿法烟气脱硫的添加剂。Southwest电站通过添加DBA使得平均脱硫效率由76%提高到82%以上。J. C. S. Chang等试验研究得出,向石灰石浆液中添加己二酸,可使脱硫率增加10个百分点。德国SHU公司开发研制的在石灰石吸收液中加入甲酸的添加剂技术,不但提高了系统的脱硫效率和碳酸钙的利用率,而且增加了系统运行的安全可靠性。 我国学者在结合火电厂现有经济技术条件和脱硫工艺特点的基础上也开展了对有机酸添加剂的研究,并取得了一定的成果。吴忠标等在旋流板塔上对己二酸强化石灰石浆液烟气脱硫过程进行了研究,实验结果表明:实验条件下,当己二酸浓度为0.15%时,脱硫率可提高10个百分点,CaCO3 利用率可提高25个百分点;且相同脱硫率要求时,可大大降低液气比,从而降低脱硫的运行成本。陈学泳等选用Ca(OH)2 和粉煤灰作吸收剂,对已酸、己二酸和柠檬酸三种添加剂在鼓泡式吸收瓶中进行了实验研究,得出在低浓度吸收液中,添加有机酸均能提高Ca(OH)2 和粉煤灰烟气脱硫系统的脱硫效率,且对吸收液的pH值有一定的缓冲作用,其中柠檬酸是三级电离,缓冲能力最大,己二酸是二级电离,缓冲能力居中,乙酸是一级电离,缓冲最弱。电力 部南京电力环保所曾对贵阳电厂石灰喷雾法烟气脱硫工艺进行试验,在吸收液中加入已酸可取得良好的运行效果 。综上所述,有机酸添加剂可以有效的提高脱硫效率,降低运行成本,增加系统运行的安全可靠性。 1.2有机添加剂作用机理分析 向石灰石吸收液中加入有机酸添加剂主要需要考虑以下两个过程: (1)石灰石的溶解过程:在石灰石浆液中加入有机酸HA添加剂,可以促进石灰石的溶解,反应如下: CaCO (固)←→CaCO (液)←→Ca +CO(1) HA←→H +HA (2) HA←→H +HA(3) ??????? HA ←→H+A(4) CO+H ←→HCO(5) HCO + H ←→CO2 ↑+H2O(6) 反应(1)溶解的CO 与反应(2)离解出的H 反应生成HCO , HCO与H 又反应生成CO2 和H2O,[ HCO ]浓度的降低,使得反应(1)和(5)的化学平衡向右移动,从而促进了CaCO 的溶解。 (2)SO2 吸收过程:加入有机酸HA还可以起到缓冲吸收液pH值的作用,使吸收液的pH值不会因SO2的溶解而下降太快。反应如下: SO2 (气)←→SO2 (液)(7) SO2 (液)+H2O←→H2 SO3 ←→H+ +HSO (8) H+A ←→HA (9) H+ HA ←→H2A (10) ???????? H+HA←→HA(11) 由上述反应可知,溶解的SO2 与水反应离解出H,有机酸阴离子与H 反应生成有机酸,使得[H]浓度降低,反应(8)平衡向右移动,从而促进了SO2 的吸收。 从以上分析可知,有机添加剂的存在可以促进石灰石的溶解,提高吸收剂的利用率;缓冲吸收液的pH值,抑制气—液界面上由于SO2 溶解而导致的pH值的降低,加速了SO2 的吸