电石渣脱硫技术应用探析

欧阳阳

摘 要：在国际的电厂烟气脱硫的技术应用中，有很多的方法可以运用。但是在我国烟气脱硫的技术应用中，主要采取的方式主要是钠钙双碱法，这种方法在投入使用的过程中收获了较好的效果，并且在资金的投入上与运行的成本都比较低廉，是一种性价较高的技术。

关键词：电石渣；烟气脱硫；除尘装置

我国经济水平的持续上升，主要的带动的产业就是电力工业。工业的快速发展最大的一个表现就是工业生产上的烟囱数量的持续增加。烟囱在排烟的过程中很容易出现阻塞的情况，主要的办法是运用电石渣脱硫施工工艺对问题进行解决。我国中小型锅炉采用的碱性湿法脱硫工艺会因存在的内部积灰与烟气带水等问题没有得到大规模的普及。而大锅炉上使用的湿法脱硫工艺存在的问题是造价高。所以针对国内的脱硫技术还有很多改造升级的空间。

1 钠钙双碱法脱硫原理

钠钙双碱法烟气脱硫工艺是目前国内应用较为广泛的脱硫技术，该技术是以钠碱（NaOH、Na2CO3）作为吸收液吸收烟气中的二氧化硫（SO2），用石灰浆液（Ca（OH）2）苛化再生碱，碱液不断循环使用的过程。具体反应如下：

（1）吸收反应SO2+H2O→H2SO3

2NaOH+H2SO3→Na2SO3+2H2O

Na2SO3+H2SO3→2Na HSO3

（2）再生反应（吸收液再生）

2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+3/2H2O

Na2SO3+Ca（OH）2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓

（3）氧化反应CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O↓

脱硫塔内吸收反应生成Na2SO3，苛化再生过程中生成的CaSO3经氧化后在脱硫塔外部的循环池内沉淀，可减少脱硫塔、管道及烟道中产生结垢和堵塞的现象。钠钙双碱法脱硫工艺与其它脱硫工艺相比，在液气比较低的状况下，具有脱硫效率高、不易堵塞和结垢等优点。用钠碱吸收二氧化硫，实际消耗和运行费用也较低。

2 喷淋洗涤塔原理

喷淋塔也称为喷雾塔，是在吸收塔内上部设置几层喷嘴，脱硫剂由喷嘴喷出形成液雾，通过液滴与烟气的充分接触来完成传质过程。喷淋塔主体为圆柱形，塔体内配置有多个高效喷嘴及高效除雾装置，浆液在吸收塔内通过高效雾化喷嘴雾化，雾化覆盖面积可达200%，形成良好的气液接触反应界面，烟气进入塔内之后匀速上升，与雾状喷液进行全面高效混合接触，脱除SO2等酸性氣体。根据燃煤含硫量、脱硫效率等，一般在脱硫塔内布置5层喷嘴。喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。减少液滴直径和延长液滴在塔内的停留时间，可以起到增加传质表面积与提高脱硫效率的作用。液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度及烟气流动方向有关。带雾滴的烟气上升至高效除雾装置时，通过除雾装置的作用，气液接触进行二次吸收并同时得到有效分离，从而避免了烟气夹带雾沫，最大限度地减少了烟气带水现象。

3 脱硫工艺流程

3.1 烟气上的处理

工厂制造中形成的烟气一般会进入到静电的除尘装置中，并途径引风机，这时就会进入到脱硫的装置中了；烟气进入到装置的内部以后就会与脱硫的溶液产生逆向的接触，并在接触的过程中发生反应，反应的过程中会将烟气中的SO2给去掉，最后在将雾气的雾滴给去除，达到湿度上的要求，此时的含水量为<75mg/Nm3；这些步骤都经过以后就可以直接排放了。其中，进行烟气的脱硫环节时，物质的三种形态固、气与液会进行充分的接触，烟气中的一些粉尘也会随着脱硫的进行分离出来，这让粉尘的浓度也得到了进一步的降低。

3.2 脱硫液系统

电石渣混浆池中的需要与工业上的水进行混合，并调配调配处理。混浆池上面比较小的颗粒会被电石浆的溶液运送到水循环水池中，并做苛化上的化学反应。底部较大的颗粒也会有自己的排石渠道，浆池底部设置的一个管道会将电石渣排回到原来的渣池中。而混浆池底会铺设一些溢流管，这些溢流管道主要的作用是可以将混浆池的溶液保持一个额定的溶液水位，保障溢流液的回流。

电石渣中的循环水池是由反应池与氧化池等几个部分组成，进行过脱硫处理的废液会由排水沟流到反应池中，这时，电石渣溶液发生苛化反应并产生CaSO3与NaOH溶液。CaCO3溶液会与空气中的氧原子发生反应，此时CaCO3就会形成CaSO4沉淀，形成CaSO4沉淀以后会由沉淀池底部被抽到沉渣池中，漂浮在上层的比较清彻的溶液回流到清水池中进行钠与碱元素上的补充。溶液PH值经过调节以后，会再由流水泵中输送到脱硫塔中，进行脱硫的处理。

4 关于结垢的有关问题

4.1 电石渣输送部分

电石渣浆溶液的主要成分是是NaOH。溶液在进行输送的过程中，因管道是全封闭的形式，所以溶液不会与空气中的氧气相接触，也就不会形成碳酸钙沉淀。此时管道中的溶液流速会很快不易出现堵塞的情况。

4.2 脱硫塔内部

此时要进行的脱硫工艺方法采用的是钠钙双碱法，脱硫塔中的脱硫溶液主要成分构成为NaOH以及少量的Ca（OH）2，而溶液进行脱离的脱硫的处理以后，会形成碳酸钠为主要成分的混合物，此时的混合物中会含有很少量的CaSO4与CaCO3等成分。

在脱硫塔内，气液接触前后（即喷淋系统的上下方）的塔壁面为“湿-干”交界区，最容易出现结垢，即所谓的“湿-干”结垢。由于气液接触后的浆液中含有CaSO4、CaSO3、CaCO3且飞灰中含有硅、铁、铝等的化合物，这些物质具有较大的粘性，当浆液碰撞到塔壁时，部分物质便会粘附在塔壁上而沉降下来。除雾器的结垢类型也属“湿-干”结垢，是由于雾滴所携带的浆液碰到折板形成的。“湿-干”结垢需要及时冲洗，冲洗结构一般选用喷嘴装置。塔壁面处“湿-干”交界区，冲洗方式可采用连续冲洗或间隔冲洗，间隔冲洗的周期一般应在30min内。除雾器采用工业水进行间隔冲洗，冲洗周期一般为15～30min，由电动给水阀门控制周期冲洗程序供水。烟气中携带的极少量的飞灰会在除雾器上沉积，但因除雾器设置的冲洗装置会定时自动冲洗，所以不会造成堵塞。

4.3 脱硫环节完成之后

进行脱硫的过程中如果采用了钠钙双碱的方法，脱硫之后产生的废液主要成分为CaSO4。CaSO4是一种不含沉淀的溶液，也就不会使得脱硫塔与循环水池中间的输送管产生堵塞的情况。一般情况下，如果采用含有钙元素制剂进行脱硫上的处理。那么在脱硫的过程中很有可能产生沉淀。原因是钙元素本身比较容易与其它溶液发生反应形成沉淀性物质。所以采用那减溶液进行脱硫处理是国际上比较通用的一种方式。随着科学技术的进步，脱硫过程中产生结垢的问题已得到妥善的解决。这可以保障脱硫装置可以进行长时间的使用，并保持脱硫装置工作的稳定性。再利用湿法脱硫方法进行脱硫处理时，一定要按照脱硫过程中的操作步骤进行，仔细的对结垢情况进行监控，防止脱硫过程中产生过多沉淀堵塞管道。

结束语

在世界煤炭消费的排名中我国属于第一大国。与此同时，我国锅炉中的燃料也多为煤炭，在锅炉上的配置上多为小型的无环保配置锅炉，这种小型无环保装置的锅炉一年可以产生，二氧化碳气体总量为一千吨左右。如果对产生的有害气体还没有进行脱硫处理的话，那么就会对我国的大气产生很严重的污染。所以，电石渣脱硫技术的广泛推广已经刻不容缓。

参考文献

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