高盐水回用对脱硫系统影响及其控制

发布时间：2020-07-29 19:09

【摘要】：随着“水十条”的严格执行以及水污染控制标准的日益严格,许多电厂将各类含盐废水回用至脱硫系统,使得脱硫废水成为电厂各类废水的终端水,而高盐水回用于脱硫系统对脱硫系统性能的影响却知之甚少,因此探究高盐水对脱硫系统性能的影响十分必要。首先,对某电厂含盐水水源成分进行了分析,将含盐水中的各种成分,如氯化钠、氯化镁、硝酸镁,氟化钠等盐类加入模拟石灰石浆液中进行盐分对脱硫效率影响实验,得到了氯离子的临界浓度2 mol/L(71000 ppm)以及硝酸根的临界浓度3.12 mol/L(193440 ppm),超过此浓度后对浆液脱硫效率负面影响较大。其中Cl~-对浆液脱硫效率的影响最大。盐分对石灰石离解效率影响实验表明,废水中的氯离子浓度较大时会使脱硫浆液石灰石离解效率下降,石灰石离解效率受氯化铁影响较大。溶液中氯离子的浓度最好控制在1.23 mol/L以下(即氯离子浓度应小于43665 mg/L,最大不超过109340 mg/L),即可保证石灰石的离解效率处于较高水平。经过现场试验,找出了影响某电厂脱硫效率的主要因素及其主次关系。发现Mg~(2+)浓度以及电导率对脱硫效率、石膏CaCO_3含量、石膏含水率和石膏纯度均有影响。居高不下的Mg~(2+)以及浆液含盐量,对脱硫系统影响较大,不但降低了脱硫效率,还造成了石膏脱水困难,石膏品质下降等问题。而浆液密度以及电导率也是影响脱硫效率的重要因素。根据现场试验结果,提出了相应的解决措施和调控方案。针对脱硫废水中高含量的钙镁影响后续处理的问题,探索了利用烟气中CO_2软化脱硫废水并回收钙镁的工艺路线,提出了三步软化法,先加氢氧化钙将废水pH调至9,将重金属沉淀下来并分离以后,再利用CO_2将pH降至7左右分离出碳酸钙回用至脱硫系统,最后加氢氧化钠调节溶液pH至10,沉淀并分离氢氧化镁进行回收,产物中氢氧化镁的纯度可达到85%以上,基本能满足工业要求。综上所述,本课题明确了含盐水对脱硫系统的影响,为保证电厂脱硫系统经济安全运行,实现最大限度地节水提供了实验基础,也为企业平衡高盐水处理与脱硫系统优化运行提供了技术依据。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X773
【图文】：

氯化镁,溶液,氯离子浓度

图 2-5 溶液的 T90和 T80随氯化镁浓度的变化 2-5 中可以看出，在氯化镁浓度达到 1.40 mol/L 之前，T80受不大，在 1000 s 附近波动。当氯化镁浓度达到 1.40 mol/L 即氯mol/L 时，T80急剧减少。在氯化镁浓度由 1.40 mol/L 上升到 1从 990 s 直接下降到 700 s。化镁和氯化钠对脱硫效率的影响可以看出，氯离子的存在会降，且氯离子浓度在2 mol/L到3 mol/L左右，即71000 mg/L到10硫效率的抑制有明显的上升。发生上述现象的原因之一是氯化钙，因此氯离子浓度增加时，氯化物主要以氯化钙形式溶解于度的增大，由于同离子效应，将会抑制碳酸钙的溶解，降低液解钙的浓度越高，石灰石越难溶解。溶液中溶解性钙的浓度一离子的浓度。因此，氯离子浓度越高，石灰石溶解得越少，脱另一个原因是，离子强度和溶液黏度的增大，使得液膜中离子扩中有较高浓度亚硫酸根，这样会使平衡蒸气压增大，降低了气质推动力。

硝酸镁,脱硫效率,溶液,浓度

图 2-6 加入不同浓度硝酸镁后溶液的脱硫效率随时间的变化图 2-7 溶液的 T80、T90 随加入的硝酸镁浓度的变化 2-7 中可以看出，在硝酸镁浓度达到 1.56 mol/L 之前，T80受不大，在 1500 s 附近波动。当硝酸镁浓度达到 1.56 mol/L 时，硝酸镁浓度由 1.56 mol/L 上升到 1.88 mol/L 时，T80从 1560 s

硝酸镁,溶液,镁离子

11图 2-7 溶液的 T80、T90 随加入的硝酸镁浓度的变化 2-7 中可以看出，在硝酸镁浓度达到 1.56 mol/L 之前，T80受不大，在 1500 s 附近波动。当硝酸镁浓度达到 1.56 mol/L 时，硝酸镁浓度由 1.56 mol/L 上升到 1.88 mol/L 时，T80从 1560 ss，因此控制脱硫效率的临界含盐量范围大致在这个区间（1.56 m即硝酸根离子浓度在 3.12 mol/L~3.76 mol/L 之间）。酸镁对浆液脱硫效率的影响可以看出，硝酸根和镁离子的存在效率。造成这种现象原因可能是，溶液中离子强度和黏度的增散速度，增加了传质阻力，从而影响了二氧化硫的吸收，造成另外，镁离子活性高于钙离子，溶液中存在镁离子时，在与阴子会与钙离子竞争，从而阻碍了 Ca2+与 HSO32-、SO42-反应，抑制

【参考文献】