石灰石—石膏濕法脫硫吸收塔中氯離子問題的探究

陸小鋒

摘 要：隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國(guó)的各行各業(yè)也都取得了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，同樣我國(guó)的火力發(fā)電企業(yè)也得到了快速的發(fā)展和壯大，而隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，我國(guó)火電廠的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫也已經(jīng)更加的成熟。在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的吸收塔漿液中，其氯離子含量是非常高的，那么這就會(huì)危害到設(shè)備的政策運(yùn)行，同時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)的脫硫效率。文章便對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液中氯離子的來源、濕法脫硫吸收塔中氯離子對(duì)系統(tǒng)的危害以及濕法脫硫吸收塔中氯離子的控制措施三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)地分析和探析，從而詳細(xì)地論述了如何做好石灰石-石膏濕法脫硫吸收塔中氯離子問題的控制工作。

關(guān)鍵詞：濕法脫硫；吸收塔；氯離子問題

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）22-0170-02

現(xiàn)階段，我國(guó)環(huán)保相關(guān)的法律法規(guī)已經(jīng)越來越健全了，煙氣脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用也更加的廣泛了，大部分的火電廠都已經(jīng)增設(shè)了煙氣脫硫裝置，都在努力的緩解日益嚴(yán)重的酸雨問題。石灰石-石膏濕法脫硫工藝應(yīng)用的較為廣泛，其脫硫效率高、吸收劑分布廣并且工藝成熟，但也有很多因素會(huì)對(duì)其脫硫效率產(chǎn)生影響，吸收塔漿液中的氯離子含量就是一個(gè)重要的影響因素，當(dāng)其含量過高時(shí)，漿液就具有更強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)還會(huì)降低副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)，石灰石的溶解度受到影響，從而降低了系統(tǒng)整體的脫硫效率，因此，我們應(yīng)采取積極有效的防治措施，從而為脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有效的理論支持。

1 濕法脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液中氯離子的來源

在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的氯化物的最主要來源就是脫硫吸收劑、補(bǔ)充水以及原料煤，氯離子在脫離吸收劑中的含量約為0.01%，而其在脫硫工藝水中的含量則為20-150mg/L，在FGD系統(tǒng)中的氯元素幾乎都是來源于煙氣中的氯化氫，導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因則是煤中的含氯量過高。我國(guó)所生產(chǎn)的原煤中，氯的含量大概為0.1%，還有一小部分煤中氯的含量能達(dá)到0.35%，還有一部分高灰分煤的氯含量達(dá)到了4%。在原材料煤中，氯元素幾乎都是以無(wú)機(jī)物的形式存在的，常見的無(wú)機(jī)物有氯化鎂、氯化鈣、氯化鈉以及氯化鉀等。

2 濕法脫硫吸收塔中氯離子對(duì)系統(tǒng)的危害

2.1 腐蝕性較強(qiáng)

氯離子對(duì)于不銹鋼是有著極強(qiáng)的腐蝕性的，其具體表現(xiàn)為會(huì)破壞鈍化膜，并且還會(huì)降低其PH值。當(dāng)PH值達(dá)到某一較低的值時(shí)，不銹鋼就會(huì)對(duì)氯離子變得越來越敏感，并且出現(xiàn)我們常見到的點(diǎn)蝕這一現(xiàn)象。同時(shí)金屬的應(yīng)力腐蝕、選擇性腐蝕、縫隙腐蝕以及孔蝕等現(xiàn)象都可能是由氯離子引起的。如果氯離子的含量超過了2%，那么就不可以繼續(xù)使用這一不銹鋼了，建議選擇其他抗腐蝕性能力較高的材料，如玻璃鱗片襯里和氯丁基橡膠等。可見，如果石灰石-石膏濕法脫硫吸收塔漿液中的氯離子含量較高，那么與漿液產(chǎn)生接觸的部位就很容易受到腐蝕，如設(shè)備、管道以及罐體等，為了避免這一問題的出現(xiàn)，就不得不選用抗腐蝕性能更加的設(shè)備和材料，勢(shì)必就會(huì)增加成本。

2.2 吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)被抑制

在濕法脫硫系統(tǒng)的吸收塔漿液中，氯化物存在的最主要產(chǎn)物就是氯化鈣，隨著鈣離子濃度的不斷增加，石灰石的溶解反應(yīng)就會(huì)受到限制，液相的堿度會(huì)隨之降低，那么吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)也會(huì)被抑制，二氧化硫的去除率就會(huì)受到影響。氯離子的擴(kuò)散系數(shù)增加，那么吸收塔漿液中的硫酸根離子就會(huì)被排斥，無(wú)法實(shí)現(xiàn)二氧化硫正常的化學(xué)吸收和物理吸收，脫硫反應(yīng)就無(wú)法順利進(jìn)行了，大大的降低了系統(tǒng)整體的脫硫效率。同時(shí)在吸收塔漿液中氯離子不斷增加的情況下，漿液的性質(zhì)可能也會(huì)隨之發(fā)生改變，在漿液中會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，那么吸收塔就可能出現(xiàn)漿液溢流的情況，漿液還可能會(huì)進(jìn)入到原煙道中。

2.3 石膏的品質(zhì)降低

當(dāng)濕法脫硫吸收塔漿液中的氯化物濃度不斷增加時(shí)，那么也勢(shì)必會(huì)增加石膏中剩余的脫硫劑量，副產(chǎn)物石膏中的氯離子含量也會(huì)增加，當(dāng)氯離子含量增加到某一特定值后，那么就不得不使用大量的沖洗水來沖洗石膏，雖然能夠有效的降低氯離子的含量，但也會(huì)影響到石膏的品質(zhì)。從表1中我們可以看到，隨著氯離子含量的不斷上升，這對(duì)副產(chǎn)品石膏中的含水率是有著不利的影響的，大大的降低了石膏產(chǎn)品的脫水性能。當(dāng)石膏產(chǎn)品被用作水泥緩凝劑時(shí)，對(duì)其內(nèi)部的氯離子含量是有著明確的要求的，其是不能大于0.1%的，所以，當(dāng)氯離子的含量不斷增加時(shí)，那么火電廠就應(yīng)及時(shí)的采取有針對(duì)性的對(duì)策來去除氯離子，不但增加了成本，也提升了后續(xù)處理工藝的復(fù)雜程度。

2.4 增加了火電廠用電

氯離子的配位能力是非常強(qiáng)的，當(dāng)其濃度較高時(shí)就會(huì)與煙塵中的氯離子、鋅離子和鐵離子的金屬離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并生成新的絡(luò)合物，而這些絡(luò)合物又會(huì)將碳酸鈣顆粒或是鈣離子包裹起來，那么就會(huì)降低其化學(xué)活性，從而影響到吸收塔漿液的利用率，在吸收塔的漿液中就會(huì)剩下大量的碳酸鈣，此時(shí)漿液的PH值是不會(huì)隨之上升的，系統(tǒng)整體的脫硫效率就會(huì)下降。而如果仍想保持原有的脫硫效率，此時(shí)就必須增加溶液和溶質(zhì)，漿液循環(huán)系統(tǒng)的電耗就會(huì)大大提升。

3 濕法脫硫吸收塔中氯離子的控制措施

在對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析后，我們知道氯離子對(duì)于石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)是有著很大的危害的，并且也是影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要因素，當(dāng)氯離子在吸收塔漿液中的含量過高時(shí)，我們就應(yīng)立即采取措施，而在不顯著增加成本的前提下，我們可采用的最有效措施就是做好脫硫廢水的排放工作。

某地區(qū)熱電廠2×300MW機(jī)組煙氣脫硫工程控制氯離子的含量采用了以下幾種辦法：要想盡可能的不直接回收吸收塔，從而最大限度的降低吸收塔漿液中的氯離子含量，那么液水建議采用石灰石漿液制備；在對(duì)石膏進(jìn)行脫水作業(yè)時(shí)，有一部分氯離子是會(huì)被一起帶走的，那么在脫水石膏作業(yè)時(shí)應(yīng)盡可能的不去沖洗石膏餅；應(yīng)配有專人定期的測(cè)量濕法脫硫吸收塔漿液中氯離子的含量，確保吸收塔漿液中氯離子含量是符合要求的；選擇材料時(shí)，應(yīng)盡量選擇氯離子含量低的煤、工藝水和石灰石；當(dāng)發(fā)現(xiàn)漿液中氯離子的含量仍在上升，應(yīng)進(jìn)一步的對(duì)石膏漿液進(jìn)行脫水處理并增加廢水的排放量，設(shè)置完善的廢水處理系統(tǒng)，置換新鮮的石膏漿液，確保脫硫廢水的排放是符合相關(guān)要求的，充分地提升系統(tǒng)整體的脫硫效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過以上的論述，我們可以得到以下三個(gè)結(jié)論：（1）在火電廠的石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)中，我們?cè)谶x擇和確定石膏脫水處理和廢水處理系統(tǒng)的工藝過程和參數(shù)時(shí)，應(yīng)充分的考慮到吸收塔漿液中氯化物的含量和產(chǎn)品石膏的去向；（2）在脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，我們可以依據(jù)煤中的氯含量來控制吸收塔漿液中的氯離子濃度，如果是高硫煤，吸收塔漿液中的氯離子濃度應(yīng)在3%-3.5%的范圍內(nèi)，如果是低硫煤，其濃度應(yīng)為2%左右；（3）對(duì)于石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)來說，應(yīng)確保其各項(xiàng)參數(shù)都是最優(yōu)的，吸收塔的漿液密度控制在1080-1150kg/m3的范圍內(nèi)，漿液的ph宜在5.3-5.8之間，大大的提升了系統(tǒng)的脫硫效率，確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和高效性。

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