1 �(yīng)用范�
適用于“石灰石-石膏法”和“石�-石膏法”煙氣脫�,向脫硫系統(tǒng)�(nèi)添加�(fù)合脫硫催化劑,可以通過(guò)催化作用提高脫硫效率,減少脫硫劑用量,顯著降低脫硫系�(tǒng)能��
2 技�(shù)背景
以“石灰石-石膏法”煙氣脫硫工藝為例,該脫硫方法技�(shù)成熟、脫硫效率高,吸收劑�(lái)源豐�、價(jià)格低廉,是使用最廣泛的煙氣脫硫方�。該法以石灰石為脫硫吸收劑,將石灰石塊破碎磨成細(xì)粉狀與水混合制成漿液,石灰石漿液�(jīng)�(guò)漿液循環(huán)泵被打入吸收塔與煙氣充分接觸、混合,使得煙氣中的SO2與漿液中�CaCO3以及鼓入的強(qiáng)制氧化空氣發(fā)生化�(xué)�(fā)�(yīng),最終生成石膏,�(dá)到脫�SO2的目�。具體的化學(xué)反應(yīng)�(guò)程如�1所��
�1 濕法脫硫反應(yīng)�(guò)�
如圖1所���石灰�-石膏��煙氣脫硫的反�(yīng)�(guò)程包�SO2的溶解與吸收�CaCO3的溶解與電離、酸堿中和反�(yīng)�HSO3-的氧�、沉淀的產(chǎn)生等步驟。而該方法脫硫反應(yīng)的速率控制步驟,主要受限于兩�(gè)�(guò)程(�1中帶紅星�(hào)的過(guò)程)�
�1�SO2在氣液相界面上傳�(zhì)與溶�,并�(zhuǎn)入液相的�(guò)程�
�2�CaCO3的溶�、電離與�(kuò)散的�(guò)��
這兩�(gè)反應(yīng)的反�(yīng)速度都比較慢。首先關(guān)�SO2,雙膜理論認(rèn)為氣相和液相之間存在著穩(wěn)定的相界�,界面兩�(cè)各有一�(gè)很薄的停滯膜,即氣膜和液�,而氣體在氣膜和液膜的�(kuò)散速度較慢。為了促�(jìn)SO2氣體的溶解,往往需�很大的液氣比(約�15L/m3或更高),以增大吸收表面�,但這也帶來(lái)了電耗高和運(yùn)行費(fèi)高的�(wèn)�。另外,CaCO3溶解度小,其液相傳質(zhì)能力也比較低,這就直接造成了脫硫反�(yīng)速率和脫硫率的瓶��
3 脫硫催化/增效原理
針對(duì)“石灰石—石膏法”煙氣脫硫工藝的缺點(diǎn)和瓶�,廣州綠華環(huán)保科技有限公司研發(fā)了復(fù)合脫硫催化劑,用于優(yōu)化脫硫過(guò)�,提升脫硫效�,降低運(yùn)行成�。復(fù)合脫硫催化劑的主要成分和作用�(jī)理如�2所示�
�2 �(fù)合脫硫催化劑成分及作�
�(fù)合脫硫催化劑主要由無(wú)�(jī)�、金屬氧化物、表面活性劑、有�(jī)胺羧�(luò)合物或有�(jī)�(�)中的一種或一種以上化合物組成,可以根�(jù)煙氣脫硫系統(tǒng)的需要,�(jìn)行組合復(fù)�,已�(dá)到最�(yōu)的脫硫效率和性價(jià)�。無(wú)�(jī)鹽可以促�(jìn)石灰石的溶解;微量金屬氧化物作為催化劑加快氧化反�(yīng)速率;表面活性劑可以降低氣液兩相之間表面張力,減小體系自由能,�(jìn)而提高吉布斯吸附能力,加�SO2吸收速率;有�(jī)胺羧�(luò)合物或有�(jī)酸鹽可以�(diào)節(jié)pH�,為液體�(huán)境提供緩沖作用,既可加快SO2在氣膜和液膜之間的傳�(zhì)速率,也可加�CaCO3的溶解速率�
�3 有機(jī)添加劑作用機(jī)理圖
有機(jī)胺羧�(luò)合物或有�(jī)酸鹽促�(jìn)SO2�CaCO3溶解的具體機(jī)理如�3所��SO2溶解于水電離�H+,所以氣液兩相界面處是低pH��CaCO3溶解于水電離�CO32-�CO32-�(huì)與溶液中�H+反應(yīng)生成HCO3-,所以固液兩相界面處是高pH��pH值介于碳酸和亞硫酸之間的有機(jī)添加劑可以作為緩沖劑,一方面�AHn-1-可以�H+反應(yīng)生成HnA,這�(gè)反應(yīng)消�H+,所以促�SO2溶解電離的反�(yīng)平衡向右�(jìn)�,即促�(jìn)�SO2的溶�;另一方面HnA�H+可與C反應(yīng),同樣促�(jìn)�CaCO3的溶�。而且�pH值控制在5~6,還可以有效防止塔內(nèi)�(shè)備結(jié)��
4 �(chǎn)��(yōu)�(shì)
�1)提高脫硫效�,無(wú)需�(jìn)行設(shè)備擴(kuò)容改造,輕松�(dá)到超低排放要��
�2)減少漿液循�(huán)�(qiáng)度,降低液氣�,顯著降低系�(tǒng)能耗;
�3)增�(qiáng)CaCO3的反�(yīng)活�,提高吸收劑的利用率,�(jìn)而減少石灰石用量�
�4)防�?jié){液結(jié)垢和堵塞,提高系�(tǒng)可靠性和�(wěn)定��
�5)既適用于各種燃煤鍋爐和工業(yè)窯爐煙氣脫硫,也適用于燃煤氣、燃�、燃生物�(zhì)等其他燃料鍋爐和窯爐煙氣脫硫,應(yīng)用范圍廣��
5 技�(shù)指標(biāo)
型號(hào) | DSC-I | DSC-II |
外觀 | 灰白色粉粒狀 | 白色粉狀 |
pH�(1%水溶�) | 4.5-7.5 | 5.5-8.5 |
密度(g/cm3) | 1.2-1.5 | 1.0-1.4 |
水不溶物(%) | �2.0 | �0.5 |
氯離�(%) | �0.1 | �0.1 |
6 使用方法
首先,可在漿液循�(huán)回路的任意位置加�,根�(jù)燃煤電廠�(shí)際情況提出具體方�。推薦:首次加入系統(tǒng)從漿液返回管處直接加入吸收塔�(nèi),后期補(bǔ)充時(shí)投加到脫硫循�(huán)液中�
其次,首次用量建議的添加量為0.1%~0.5%(以DSC-I型為例)�0.5~1.0‰(�DSC-II型為例),需根據(jù)煙氣脫硫?qū)嶋H情況,調(diào)整所需添加�。本�(chǎn)品的原理是催化增效,在脫硫反�(yīng)中并不消�,但由于漿液水分流失或排�,會(huì)造成脫硫催化劑損耗,后續(xù)需要酌量補(bǔ)��
7 注意事項(xiàng)
具有水溶性,性能�(wěn)�、無(wú)腐蝕的特�(diǎn),需存放于陰�、干�、通風(fēng)的庫(kù)�?jī)?nèi),遠(yuǎn)離熱��