添加劑對煙氣脫硫的強化作用

化1不呆●414●ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2013年第33卷第5期添加劑對煙氣脫硫的強化作用楊曉,汪黎東，許佩瑤，郭靜嫻(華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北保定071003)[摘要] 采用鼓泡式煙氣脫硫反應裝置， 研究了己二酸、硫酸鎂、無(wú)機鹽A和無(wú)機鹽B等4種添加劑的脫硫強化作用。實(shí)驗結果表明:4種添加劑均能較明顯地提高脫硫漿液的脫硫率，且添加無(wú)機鹽A和無(wú)機鹽B的脫硫效果更好;隨著(zhù)添加劑加入量的增加，脫硫率逐漸提高，綜合考慮，本實(shí)驗適宜的添加劑加入量為1.0 g/L。 現場(chǎng)實(shí)際應用中加人質(zhì)量比為1 : l的無(wú)機鹽A和無(wú)機鹽B作為復合添加劑，在使用2臺循環(huán)泵、煙氣流量約1 020 km'/h.初始SO.質(zhì)量濃度由2981 mg/Nm'增加至約3843 mg/Nm’的條件下，脫硫率仍由81.79%提高到8992%。[關(guān)鍵詞]煙氣脫硫;石灰石-石膏法;添加劑;脫硫率;廢氣處理[中圖分類(lèi)號] X701.3[文獻標志碼] A[文章編號] 1006- 1878(2013)05 - 0414-03Intensifying Effects of Additives on Flue Gas DesulphurizationYang Xiao，Wang Lidong, Xu Peiyao, Guo Jingxian(College of Enironmental Science and Engineering, North China Elecric Power University, Baoding Hebei 071003. China)Abstract: The intensifying effects on desulphurization rate of 4 additives, such as adipic acid,magnesium sulfate, inorganic salt A and inorganic salt B, were studied using a bubbling flue gasdesulphurization apparatus. The experimental results indicate that: All of the 4 additives can significantlyincrease the desulphurization rate of desulphurization slurry, and the desulphurization effects of inorganicsalt A and inorganic salt B are better; With the increasing of additive dosage，the desulphurization rate isincreased graually; Based on the comprehensive consideration, the suitable additive dosageis 1.0 g/L. Inthe practical application, the mixture of inorganic salt A and inorganic salt B with 1 : 1 of mass ratio wasused as the composite additive，and under the conditions of using 2 circulating pumps, gas flow 1 020 km'/h，SO2 mass concentration increased from 2 981 mg/Nm' to about 3 843 mg/Nm', the desulphurization rateis increased from 81.79% to 89.92%. .Key words: flue gas desulfurization; limestone -gypsum process; additive; desulphurization rate; wastegas treatment目前國內火電廠(chǎng)多采用石灰石-石膏法煙氣脫加劑分為兩類(lèi): -是無(wú)機添加劑，通常為可溶性硫工藝來(lái)控制SO2的排放[1-2]。由于現有脫硫工藝金屬鹽;二是有機添加劑，通常為弱酸性。兩類(lèi)添所用煤的含硫量較設計值已有大幅提升，導致脫硫加劑均已應用于煙氣脫硫過(guò)程，且取得了良好的效率降低，加之新的火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準的實(shí)施，使得煙氣脫硫形勢日益嚴峻53-1。對現有脫[收稿日期] 2013-03-20; [修訂日期] 2013-04- 22。硫工藝進(jìn)行擴容改造是常用的對策，但投資和能耗[作者簡(jiǎn)介]楊曉(1987-)，女,河北省滄州市人.碩士巨大，而加入脫硫添加劑可使脫硫系統在機組負荷生，研究方向為大氣污染控制。電話(huà)18730269065，電郵kldf.123@163.c增大、燃煤含硫量提高、石灰石活性降低等不利工[基金項目]中國煤化工( 51178184) ;況下的SO,脫除率仍較高5-7]，具有操作簡(jiǎn)單、投新世紀優(yōu)秀人TYHCN MH G847);中央高資和運行費用低、不占用空間等優(yōu)勢[8-9]。脫硫添級基本科研業(yè)務(wù)費專(zhuān)項資金資助項目( 132D22)。第5期楊曉，等.添加劑對煙氣脫硫的強化作用●415●效果[0-14。本工作采用鼓泡式煙氣脫硫反應裝置，比較2結果與討論了己二酸、硫酸鎂、無(wú)機鹽A和無(wú)機鹽B等4種添2.1含不同添加劑時(shí)的脫硫率加劑的脫硫強化作用，考察了無(wú)機鹽A、無(wú)機鹽B在模擬煙氣中初始SO,體積分數為1.9x 10~3、和復合添加劑加入量對脫硫率的影響。并在山西太添加劑加入量為1.0 g/L的條件下，含不同添加劑時(shí)原第二熱電廠(chǎng)煙氣脫硫系統中進(jìn)行了添加復合添加的脫硫率見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn):加入添加劑后，脫硫劑的應用試驗，取得了良好的效果。率均明顯提高;無(wú)機鹽B的脫硫率最高，其次是無(wú)機鹽A，再次是己二酸。這是因為，加人這3種添1實(shí)驗部分加劑可使溶液的pH緩沖能力加強，有利于碳酸鈣1.1 試劑和儀器的溶解。實(shí)驗發(fā)現，加入己二酸后，脫硫液表面會(huì )無(wú)機鹽A、無(wú)機鹽B、硫酸鎂、碳酸鈣、己二出現不均勻的白色泡沫，這與Frandsen等[14] 的實(shí)酸:均為分析純;實(shí)驗用水為去離子水。驗結果- -致，此外由于吸收過(guò)程發(fā)生了副反應、生AS2099型消壓式煙氣分析儀:廣州市臻康環(huán)成了戊酸和戊二酸而使脫硫液有惡臭味。由于無(wú)機?？萍加邢薰? 85-2A型數顯測速恒溫磁力攪鹽A和無(wú)機鹽B價(jià)格低廉，因此，無(wú)機鹽A和無(wú)機拌器:北京四環(huán)科學(xué)儀器有限公司; PHS- 3C型pH鹽B是較好的單一脫硫添加劑。計:上?？祪x儀器 有限公司。1.2 實(shí)驗裝置和實(shí)驗方法14脫硫反應實(shí)驗裝置示意見(jiàn)圖1。實(shí)驗所用模擬煙氣由SO氣體和高純N2混合而成，通過(guò)調節鋼瓶減壓閥和流量計來(lái)控制模擬煙氣中初始SO2體積分數;反應器前設置緩沖瓶，保證進(jìn)人反應器的煙氣8+流量穩定且混合均勻;為防止氣路管道對SO,產(chǎn)生745山|吸附作用，煙氣管道采用聚四氟乙烯管，同時(shí)可避無(wú)添加劑已 二酸硫酸鎂無(wú)機鹽A 無(wú)機鹽B免氣路管道被模擬煙氣所腐蝕。反應器為密閉的圖2含不同添加劑時(shí)的脫硫率1.0 L磨口燒瓶。2.2添加劑加入量對脫硫率的影響在模擬煙氣中初始SO2體積分數為1.8x 103的TF條件下，添加劑加入量對脫硫率的影響見(jiàn)圖3。由ol o_[VD4圖3可見(jiàn):隨著(zhù)添加劑加人量的增加，脫硫率逐漸帕，提高;當添加劑加入量為1.0 g/L時(shí)，含無(wú)機鹽A的脫硫率為94.4%，含無(wú)機鹽B的脫硫率為95.7%;繼續增加添加劑加入量，脫硫率提高幅度不大。綜合00考慮本實(shí)驗適宜的添加劑加入量為1.0 g/L。圖1脫硫反應實(shí)驗裝 置示意1 N,鋼瓶; 2 SO,鋼瓶; 3流量計; 4緩沖瓶; 5熱電偶;96-6反應器; 7吸收瓶; 8 pHi計; 9煙氣分析儀取0.35 g碳酸鈣作為吸收劑，加入去離子水薑90-配成1.0 L的反應液，分別加入一定量的添加劑，88攪拌得到脫硫液。打開(kāi)氣瓶調節模擬煙氣中初始SO,體積分數，模擬煙氣流量為1.45 L/min，將模擬煙氣從反應器頂部通人脫硫液中。同時(shí)打開(kāi)煙中國煤化工°23氣分析儀測定反應器出口的SO,體積分數，計算.TYHCNMH G響脫硫率。添加劑:●無(wú)機鹽A; ■無(wú)機鹽B北●416.ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2013年第33卷2.3復合添加劑加入量對脫硫率的影響高。綜合考慮，本實(shí)驗適宜的添加劑加入量為在模擬煙氣中初始SO,體積分數為1.764x 10~310 g/L。的條件下，以質(zhì)量比為1 : 1的無(wú)機鹽A和無(wú)機鹽Bc)現場(chǎng)實(shí)際應用中加入質(zhì)量比為1 : 1的無(wú)機.為復合添加劑，復合添加劑加入量對脫硫率的影響鹽A和無(wú)機鹽B作為復合添加劑，在使用2臺循環(huán)見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn):隨復合添加劑加人量的增加，泵、煙氣流量約1 020 km'/h、初始SO,質(zhì)量濃度由脫硫率逐漸提高;當復合添加劑加入量為4.0 g/L2 981 mg/Nm增加至約3 843 mg/Nm'的條件下，脫時(shí)，脫硫率可達96.1%。硫率仍由81.79%提高到89.92%。參考文獻94[1]胡金榜， 胡玲玲,段振亞濕法煙氣脫硫添加劑研究92進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與過(guò)程，2005, 22(6): 456 - 460.[2]楊磊， 盧嘯風(fēng). 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Optimisation of a wet FGD劑，均能較明顯地提高脫硫率，且添加無(wú)機鹽A和pilot plant usi ng fine limestone and organic acids[J].無(wú)機鹽B的脫硫效果更好。Chem Eng Sci.2001. 56(10): 3275 - 3287.b)隨添加劑加人量的增加，脫硫率逐漸提中國煤化工輯祖國紅)YHCNMHG