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(棗莊礦業(yè)(集團(tuán))付村矸石熱電有限公司山東濟(jì)寧277605)
石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶特性研究
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(棗莊礦業(yè)(集團(tuán))付村矸石熱電有限公司山東濟(jì)寧277605)
對(duì)于石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶特性的研究,其主要目的在于了解石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶的研究方法和結(jié)晶的相應(yīng)特性,為日后其他研究石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶特性的學(xué)者提供寶貴的建議。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,石灰石石膏法脫硫技術(shù)逐漸成為當(dāng)前脫硫的重要手段。本篇文章主要對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶的試驗(yàn)方法進(jìn)行探討,同時(shí)對(duì)石灰石石膏法圖六漿液結(jié)晶的特性研究進(jìn)行分析。
石灰石石膏法;脫硫漿液;結(jié)晶特性
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的不斷進(jìn)步與國(guó)家綜合國(guó)力的日益提升,在信息化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下,石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)逐漸成熟并在社會(huì)生產(chǎn)生活中得到廣泛的應(yīng)用,作為目前濕式脫硫的主流工藝,在一定程度上取得了顯著的成效,但同時(shí)其中應(yīng)用過程中也存在類似“石膏雨”的問題,工業(yè)上就該問題而使用的優(yōu)化除霧器對(duì)于去除細(xì)顆粒物質(zhì)的作用有限,而因細(xì)顆粒物質(zhì)隨煙氣排入大氣環(huán)境中所形成的細(xì)顆粒污染物,致使氣候變化問題是當(dāng)前急需解決的重要問題。由此可見本文對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶特性的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
石灰石石膏法煙氣脫硫漿液結(jié)晶的系統(tǒng)主要由模擬煙氣配置系統(tǒng)、吸收塔、脫硫漿液配置系統(tǒng)組成。在脫硫系統(tǒng)中,空氣、鋼瓶是通過旋渦氣泵提供二氧化硫的,通過在靜態(tài)混合器中對(duì)其進(jìn)行充分的混合,配置成具有一定濃度的二氧化硫模擬煙氣,其中二氧化硫的添加量可以通過脫硫設(shè)備質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行控制。模擬的二氧化硫經(jīng)由電加熱器進(jìn)行升溫后進(jìn)入吸收塔中進(jìn)行脫硫,吸收塔的制作材料選用的則是耐性較強(qiáng)的聚碳酸酯管,設(shè)置成三級(jí)噴淋,塔內(nèi)的二氧化硫煙氣與脫硫漿液逆流接觸后經(jīng)由除霧器進(jìn)行排放,脫硫漿液則返回到吸收塔外的結(jié)晶槽中進(jìn)行循環(huán)利用,系統(tǒng)啟動(dòng)穩(wěn)定后,加入相應(yīng)的石灰石維持脫硫漿液的酸堿度穩(wěn)定[1]。
2.1石灰石石膏法脫硫漿液中結(jié)晶的特性
經(jīng)過對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶的試驗(yàn),在經(jīng)典工況下脫硫產(chǎn)物物性測(cè)試結(jié)果中可以了解到,所測(cè)試樣品的射線衍射圖譜與二水硫酸鈣標(biāo)準(zhǔn)基本吻合,此現(xiàn)象表明脫硫設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后,吸收塔外的結(jié)晶槽內(nèi)所析出的晶體樣品主要成為為二水硫酸鈣;另外脫硫過程中由碳酸鈣分解所引起的失重現(xiàn)象并不十分明顯,而由硫酸鈣分解后引起的失重現(xiàn)象則較為突出,根據(jù)是試驗(yàn)結(jié)果和分析成果可以推測(cè)其樣品為石膏晶體。
2.2石灰石粒度對(duì)結(jié)晶的影響
在測(cè)試石灰石粒度對(duì)脫硫漿液結(jié)晶影響過程中,分別選用不同目數(shù)的工業(yè)級(jí)石灰石作為脫硫劑,探究石灰石例數(shù)對(duì)脫硫漿液結(jié)晶的影響。在測(cè)試中能夠發(fā)現(xiàn),將相對(duì)較細(xì)的石灰石作為脫硫劑,脫硫漿液中的結(jié)晶顆粒半徑逐漸變小,但其顆粒的含量隨之增加,同時(shí)其脫硫過程中的脫硫效率也明顯提升,石灰石石膏法脫硫過程中的二氧化硫吸收應(yīng)屬于液膜控制,較細(xì)的石灰石顆粒相對(duì)粗石灰石顆粒而言具有更大的比表面積,能夠有效促進(jìn)石灰石在脫硫漿液中的溶解,從而提高脫硫效率[2]。
2.3脫硫漿液的溫度對(duì)結(jié)晶的影響
通過恒溫水浴加熱控制脫硫漿液的溫度分別為34℃、44℃和53℃,在脫硫過程中保持其他相應(yīng)參數(shù)基本不變的情況下,考察系統(tǒng)啟動(dòng)穩(wěn)定后脫硫漿液晶體力度的分布情況顯示,溫度的不穩(wěn)定性包括溫度過高或過低,均會(huì)在一定程度上影響脫硫液中晶體的成長(zhǎng),而隨著脫硫設(shè)備中溫度的不斷上升,石膏晶體中的相應(yīng)顆粒半徑出現(xiàn)先增加后縮小的現(xiàn)象,由此判斷出適當(dāng)?shù)臏囟葘?duì)于石膏晶體成長(zhǎng)具有十分重要的作用。脫硫過程中的二氧化硫溶解度系數(shù)不斷減小,脫硫效率不斷下降,新生成的石膏晶體總量減少。脫硫漿液溫度維持在44℃時(shí)存在合適的結(jié)晶溫度,能夠保證脫硫漿液中晶體力度成長(zhǎng)到最大[32]。
2.4脫硫漿液酸堿度對(duì)結(jié)晶的影響
對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液過程中酸堿度進(jìn)行對(duì)比分析,通過脫硫漿液晶體粒度分布情況能夠看出,酸堿值在6.5左右時(shí)所生成的石膏結(jié)晶粒度要比酸堿值在5.5時(shí)左右生成的石膏結(jié)晶粒度要小,其主要原因是由于脫硫過程中的二氧化硫吸收為液膜控制,脫硫漿液中的酸堿值增加,能夠有效促進(jìn)二氧化硫在液膜表面處的傳質(zhì)動(dòng)力,從而有效提升脫硫效率,另外酸堿值較高的情況下,脫硫溶液會(huì)經(jīng)由酸堿值降低對(duì)石灰石的溶解度,因此在實(shí)際石灰石石膏法脫硫過程中,采用相對(duì)較低的酸堿值能夠有效抑制細(xì)小石膏晶體顆粒的形成。
石灰石石膏法脫硫技術(shù)是當(dāng)前濕式脫硫的主流工藝,以其獨(dú)特的工藝和脫硫效率較高的特點(diǎn),成為目前社會(huì)生產(chǎn)生活脫硫過程中的重要手段,并逐漸在社會(huì)各領(lǐng)域中逐漸占有十分重要的地位。針對(duì)其在應(yīng)用過程中的相應(yīng)問題,本文對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶的特性進(jìn)行研究,主要從石灰石石膏法脫硫漿液中結(jié)晶的特性、石灰石粒度對(duì)結(jié)晶的影響、脫硫漿液的溫度對(duì)結(jié)晶的影響以及脫硫漿液酸堿度對(duì)結(jié)晶的影響等對(duì)石灰石石膏法脫硫漿液結(jié)晶的特性研究進(jìn)行分析,并具有實(shí)際參考價(jià)值。
[1]禾志強(qiáng),劉啟旺,祁利明,等.有機(jī)酸添加劑在石灰石—石膏法脫硫中應(yīng)用的試驗(yàn)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2011,01(23):34-40.
[2]潘丹萍,郭彥鵬,黃榮廷,等.石灰石-石膏法煙氣脫硫過程中細(xì)顆粒物形成特性[J].化工學(xué)報(bào),2015,03(11):4618-4625.
[3]徐宏建,潘衛(wèi)國(guó),冷雪峰,等.石灰石/石膏濕法脫硫中溫度和金屬離子對(duì)石膏結(jié)晶特性的影響[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,05(26):29-34.