石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响(20170517)

石灰石-石膏湿法脱硫中

液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响

凌有基 黄金星

浙江百能科技有限公司，杭州，310012

摘要：本文研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间3个要素之间的关系，并对比分析了各要素对脱硫效率的影响程度，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。

关键词：石灰石-石膏湿法脱硫； 液气比；pH；气液接触时间

作者：凌有基（1983—），重庆，男，汉族，学士，工程师

前言

石灰石-石膏湿法脱硫以石灰石浆液为脱硫剂，吸收烟气中的SO2生成石膏等副产品，是当前国内外电厂应用最广的一种烟气脱硫技术。影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的因素很多，如脱硫剂pH、液-气比、气液接触时间、烟气流速、烟气分布均匀性等[1-6]，且各因素之间又彼此相互关联，因此寻求各因素之间的平衡，使脱硫系统处于最佳运行状态，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。本文主要研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间等因素之间的关系，并对比分析了各因素对脱硫效率的影响程度。 一、试验方法

本试验采用1套3层喷淋层配置的试验装置，每个喷淋层采用单元制设计，均带专用浆液循环泵，共3台。浆液循环泵（A、B、C）分别对应喷淋层第一层、第二层、第三层（自下而上）。

在烟气量为510Nm3/h（塔内气速为4.5-4.7m/s），试验通过控制不同脱硫剂pH值和开启不同浆液循环泵，测定了低浓度烟气石灰石-石膏湿法脱硫效率与浆液pH值、气液接触时间之间的关系，并通过开启不同数量的浆液循环泵，测定了石灰石-石膏湿法脱硫效率与液气比之间的关系。

为保证脱硫剂浆液中残钙达到稳定状态，根据残余钙稳定性时间数据，对每组试验工况条件下先进行稳态调节，待稳定运行4小时以上再进行数据测试。 二、试验结果

表1 pH为5.2时液气比与脱硫效率测试数据

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浆液循环泵 A B C A、B A、C B、C A、B、C

进口SO2 mg/Nm3 495 501 495 501 501 501 489

出口SO2 mg/Nm3 329 289 280 220 209 177 140

液气比 L/Nm3 1.96 1.96 1.96 3.53 3.53 3.53 5.29

效率 % 33.53 42.29 43.35 56.00 58.29 64.57 71.35

表2 pH为5.4时液气比与脱硫效率测试数据

浆液循环泵 A B C A、B A、C B、C A、B、C

进口SO2 mg/Nm3 518 518 518 518 518 518 518

出口SO2 mg/Nm3 346 295 280 243 215 186 149

液气比 L/Nm3 1.96 1.96 1.96 3.53 3.53 3.53 5.29

效率 % 33.15 43.09 45.86 53.04 58.56 64.09 71.27

表3 pH为5.6时液气比与脱硫效率测试数据

浆液循环泵 A B C A、B A、C B、C A、B、C

进口SO2 mg/Nm3 518 518 518 518 518 518 518

出口SO2 mg/Nm3 332 286 275 237 215 194 157

液气比 L/Nm3 1.96 1.96 1.96 3.53 3.53 3.53 5.29

效率 % 35.91 44.75 46.96 54.14 58.56 62.43 69.61

表4 pH为5.8时液气比与脱硫效率测试数据

浆液循环泵 A B C A、B A、C B、C A、B、C

进口SO2 mg/Nm3 586 589 589 652 589 589 589

出口SO2 mg/Nm3 374 323 303 295 240 223 174 -2-

液气比 L/Nm3 1.96 1.96 1.96 3.53 3.53 3.53 5.29

效率 % 36.17 45.15 48.54 54.82 59.22 62.14 70.39

4846444240383634325.25.35.45.55.65.75.8效率：% A泵 B泵 C泵pH

图1 单层喷淋条件下pH值与脱硫效率的关系

7270686664 A、B泵 A、C泵 B、C泵 A、B、C泵 效率：%6260585654525.25.35.45.55.65.75.8pH

图2 多层喷淋组合条件下pH值与脱硫效率的关系

分析表1-表4及图1、图2，在单层喷淋中，脱硫效率随着pH值的升高而增大。对于多层喷淋组合，当开启相同数量循环泵时，在浆液pH由5.2至5.8的变化区间内，脱硫效率随着pH值的变化趋势则并不显著。而随着浆液循环泵开启数量的增加，脱硫效率显著增大，

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开启3台浆液循环泵时的脱硫效率远大于开启1台浆液循环泵时的脱硫效率，表明：相同条件下，浆液量越大，即液-气比越大，脱硫效率越高。

对比开启相同数量浆液循环泵时的脱硫效率发现：开启的循环泵对应的喷淋层越高，脱硫效率越高，表明随着喷淋层高度的增加，气液接触的时间增长，脱硫效率变大。

结合液气比、pH值和喷淋层高度三个要素进行对比发现：在本次试验条件下（液气比和喷淋层高度按倍数增加，而pH值变化范围为5.0~5.8，且增加间隔为0.2），三个试验要素对石灰石-石膏湿法脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比>气液接触时间>pH值。 三、结论

（1）在单层喷淋中，浆液pH值变化范围为5.0~5.8时，脱硫效率随着pH值的升高而增大；

（2）在相同浆液pH值条件下，液-气比越大，脱硫效率越高； （3）在相同浆液pH值条件下，气液接触时间越长，脱硫效率越高；

（3）在试验条件下（低SO2浓度烟气，pH值5.0~5.8），脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比>气液接触时间>pH值。

参考文献：

[1] 张朝峻，陈文学.石灰石-石膏湿法脱硫工艺关键技术参数研究[J].燃气与动力，2015, 35(7): A20-A24.

[2] 崔向丽，邓徐帧，胡文胜等. 湿法烟气脱硫液气比的影响因素及参数确定[J]. 电力科技与环保，2010，26(3): 22-23.

[3] 杜谦，马春元，董勇，等. 液气比对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的影响[J]. 动力工程学报，2007，27(3): 422-426.

[4] 杜谦，马春元，董勇，等. 循环浆液pH值对湿法烟气脱硫过程的影响[J]. 热能动力工程，2006，21(5): 491-495.

[5] 段建中，范玉明. 湿式石灰石法脱硫效率与吸收剂浆液pH值关系的试验研究[J]. 热力发电，2009，38(6): 38-40.

[6] 杨柳. 燃煤烟气脱硫脱氮一体化工艺及技术研究[D]. 东南大学，2006.

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