烟气脱硫添加剂对正盐生成促进的实验研究
发布时间：2020-11-12 22:01
本文对湿法烟气脱硫工艺的原理及其中的关键问题-亚硫酸盐的氧化进行了综述,在参考大量文献的基础上,探讨添加剂对亚硫酸盐氧化反应动力学的影响.利用自行设计的实验室规模的间歇式反应装置和鼓泡反应装置,分别研究了在非催化及添加剂存在条件下,亚硫酸盐氧化的本征反应动力学及宏观反应动力学.本研究工作对深入了解亚硫酸盐氧化反应机理,寻求低费用、低能耗的促进硫酸正盐生成技术等具有重要的意义. 系统研究了不同水质(高纯水和蒸馏水)和光照条件(避光反应器和见光反应器)下,亚硫酸钠非催化氧化的本征反应动力学.结果表明,水质和光照条件对该氧化反应均有较大影响,且水质的影响尤为显著。亚硫酸钠非催化氧化过程分为两个阶段,即富氧区的快速反应和贫氧区的慢速反应。 建立了多相条件下亚硫酸钙氧化总反应过程的数学模型,分别由亚硫酸钙从固相到液相的溶解、氧从气相到液相的扩散、液相中的化学反应等三个子模型组成.结合本征反应动力学的实验结果,对宏观反应动力学速率控制步骤进行了推断。 以硫酸锰作为金属催化剂的代表,分别研究了在其催化作用下,亚硫酸盐氧化的本征反应动力学及宏观反应动力学。结果表明,硫酸锰是一种高效催化剂。在硫酸锰存在时,本征反应存在诱导期,且随着硫酸锰浓度增大,诱导期逐渐缩短。该物质通过加速本征反应而使亚硫酸钙的总氧化进程加快。 在有机酸催化方面,首次以过氧乙酸作为催化剂,分别研究了在其催化作用下,亚硫酸盐氧化的本征反应动力学及宏观反应动力学。结果表明,过氧乙酸是一种高效的催化剂,通过加速本征反应而使亚硫酸钙的总氧化进程加快。 以乙醇、苯酚、对苯二酚为抑制剂,分别研究了在其抑制作用下,亚硫酸盐氧化的本征反应动力学及宏观反应动力学,证实了抑制剂通过抑制本征化学反应而使亚硫酸钙的总氧化进程大大减缓。 研究了吸收剂-碳酸钙的溶解规律,结合数学模型,得到了用于计算碳酸钙溶解量的经验公式。 本论文的研究工作为开发高效的促进亚硫酸盐氧化的技术,进而降低现有湿法脱硫工艺的成本及能耗具有理论及现实的意义.
【学位单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2005
【中图分类】：X701.3
【部分图文】：
图 1-1 华能珞璜电厂石灰石/石膏 FGD 工艺流程早期的吸收塔多设计成填料塔，填料塔由于本身的结构和运行特点塞，且结构复杂，造价高，操作气速低。因此，在目前的吸收法烟气高效喷淋塔，即空塔。如华能二期脱硫工程即采用了空塔—双接触流华能珞璜电厂一期工程 FGD 装置中吸收塔采用的是顺流格栅填料塔硫、氧化综合功能。塔高（包括反应槽）30.7m，塔身断面为 11.2×标高 21.7 m 处，安装低压头涌泉式喷嘴，塔内布置两层规则填料，反应槽内密布氧化空气喷管，设置中央搅拌器，塔内壁安装破泡装置脂鳞片防腐内衬。底部浆液槽的容积为 1500m3。反应槽内进行 HSO 3大量空气中氧的作用下，几乎所有 HSO 3均被氧化成稳定的 CaSO4·内结垢，采用大液气比（L/G=26），运行中控制适宜 pH 与石膏的过饱持石膏晶种的适合密度。需要补充的是，为增加气液接触，实际中的湿式脱硫工艺更多采用
图 1-2 逆流吸收塔简图用于石灰石浆液测量的重要参数是烟气流量与 SO2含量的乘积，即进入吸收塔的SO2量。通过在上升管与不同高度的喷嘴之间对 pH 值的连续测量来校正和保持吸收塔底槽中浆液的 pH 值为常数。从而保证稳定的脱硫率。吸收塔循环泵把浆液从底槽打往相应不同高度的喷嘴，在每一层喷嘴组件中，使喷嘴能完全覆盖整个横截面。目的是使吸收液与烟气充分接触，增加气液传质。为了分离烟气夹带的液滴，将两级除雾器布置在吸收塔的上部，通过除雾器可使直径大于 17μm 液滴的分离率达 99.9%。当吸收塔底槽浆液中的石膏达到一定的过饱和度时（一般为 130%），从吸收塔底槽中抽出一定量的浆液送入脱水设备。效果较好的空气注入机为转臂式空气注入机。转臂式空气注入机是靠转臂的搅拌分散空气，产生微细气泡，可大大减少氧化空气量。气液接触效率高，使吸收塔液槽容量小。空气管水洗方便，不会产生喷嘴堵塞问题。此外，与固定式空气注入机相比，可大大减少空气喷嘴数量。
图 1-3 石膏脱水系统示意图液分离器；2－带式过滤器；3－中间贮箱；4－废水；5－工艺仓循环石灰石 FGD 系统与传统的湿式 FGD 相比有以下优点：石以上；运行可靠，没有备用吸收塔，可以多台锅炉使用一个吸以上，高的可达 95%；净化后烟气经冷却塔排出而不进烟囱；消除结垢和堵塞；控制低 pH 值以提高氧化率，在分开的区域O2吸收；为达到预期目的，在两级内 pH 值的优化经济地保证了膏副产品的质量；在洗涤塔中进行强制性氧化，在低 pH 值条生成的石膏质量高；耗电约为机组出力的 1.0%～1.5%；所有脱入电厂的中央控制系统，工艺稳定性控制严格；适合不同含硫的吸收塔分上下两段，每段均有独立浆液循环系统。各段均在运行。第一段（下段）为冷却预洗段（pH=4.0～5.0），第二段
【引证文献】
本文编号：2881292
【学位单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：博士
【学位年份】：2005
【中图分类】：X701.3
【部分图文】：
图 1-1 华能珞璜电厂石灰石/石膏 FGD 工艺流程早期的吸收塔多设计成填料塔，填料塔由于本身的结构和运行特点塞，且结构复杂，造价高，操作气速低。因此，在目前的吸收法烟气高效喷淋塔，即空塔。如华能二期脱硫工程即采用了空塔—双接触流华能珞璜电厂一期工程 FGD 装置中吸收塔采用的是顺流格栅填料塔硫、氧化综合功能。塔高（包括反应槽）30.7m，塔身断面为 11.2×标高 21.7 m 处，安装低压头涌泉式喷嘴，塔内布置两层规则填料，反应槽内密布氧化空气喷管，设置中央搅拌器，塔内壁安装破泡装置脂鳞片防腐内衬。底部浆液槽的容积为 1500m3。反应槽内进行 HSO 3大量空气中氧的作用下，几乎所有 HSO 3均被氧化成稳定的 CaSO4·内结垢，采用大液气比（L/G=26），运行中控制适宜 pH 与石膏的过饱持石膏晶种的适合密度。需要补充的是，为增加气液接触，实际中的湿式脱硫工艺更多采用
图 1-2 逆流吸收塔简图用于石灰石浆液测量的重要参数是烟气流量与 SO2含量的乘积，即进入吸收塔的SO2量。通过在上升管与不同高度的喷嘴之间对 pH 值的连续测量来校正和保持吸收塔底槽中浆液的 pH 值为常数。从而保证稳定的脱硫率。吸收塔循环泵把浆液从底槽打往相应不同高度的喷嘴，在每一层喷嘴组件中，使喷嘴能完全覆盖整个横截面。目的是使吸收液与烟气充分接触，增加气液传质。为了分离烟气夹带的液滴，将两级除雾器布置在吸收塔的上部，通过除雾器可使直径大于 17μm 液滴的分离率达 99.9%。当吸收塔底槽浆液中的石膏达到一定的过饱和度时（一般为 130%），从吸收塔底槽中抽出一定量的浆液送入脱水设备。效果较好的空气注入机为转臂式空气注入机。转臂式空气注入机是靠转臂的搅拌分散空气，产生微细气泡，可大大减少氧化空气量。气液接触效率高，使吸收塔液槽容量小。空气管水洗方便，不会产生喷嘴堵塞问题。此外，与固定式空气注入机相比，可大大减少空气喷嘴数量。
图 1-3 石膏脱水系统示意图液分离器；2－带式过滤器；3－中间贮箱；4－废水；5－工艺仓循环石灰石 FGD 系统与传统的湿式 FGD 相比有以下优点：石以上；运行可靠，没有备用吸收塔，可以多台锅炉使用一个吸以上，高的可达 95%；净化后烟气经冷却塔排出而不进烟囱；消除结垢和堵塞；控制低 pH 值以提高氧化率，在分开的区域O2吸收；为达到预期目的，在两级内 pH 值的优化经济地保证了膏副产品的质量；在洗涤塔中进行强制性氧化，在低 pH 值条生成的石膏质量高；耗电约为机组出力的 1.0%～1.5%；所有脱入电厂的中央控制系统，工艺稳定性控制严格；适合不同含硫的吸收塔分上下两段，每段均有独立浆液循环系统。各段均在运行。第一段（下段）为冷却预洗段（pH=4.0～5.0），第二段
【引证文献】
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本文编号：2881292
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