脱硫增效剂在烟气湿法脱硫中的应用分析

冀文彬

摘  要：随着社会的不断发展，对环境质量的要求越来越高，但是随着各企业的不断发展，环境问题日益严重。为了满足使工厂的二氧化硫排放量符合国家标准，顺应保护环境的时代主题，我们进行对脱硫增效剂在烟气湿法脱硫中的应用进行了分析实验。实验表明，在添加脱硫增效剂后，在保证正常运行的情况下，添加脱硫增效剂不仅可以降低钙硫比，还可以降低运行能耗，使脱硫效率提高，提高石灰石的溶解量，减少对石灰石的消耗量，提高氧气的利用率，以及脱硫系统的经济效益，减少二氧化硫对环境的污染。本文利用实验对脱硫增效剂在烟气湿法脱硫中的应用进行分析，主要介绍了脱硫增效剂的工作原理实验过程，最后对实验结果进行了分析。

关键词：脱硫增效剂;烟气湿法脱硫;经济效益;降低能耗;应用分析

引言：

随着我国环境形势的日益恶劣，我国对二氧化硫的排放量标准日益严格，烟气湿法脱硫已经成为很多燃煤电站用来脱硫的装置，其中有一半以上的企业使用的是石灰石烟气湿法脱硫裝置，但是由于石灰石在这方面的工作中存在着比较大的缺陷，伴随着国家对二氧化硫排放量标准的不断提高，石灰石脱硫法已经不能满足国家标准，且该脱硫方式的功耗比较高，脱硫的效率比较低。因此为了解决这几大问题，我们在原有的脱硫技术中加入适当的脱硫增效剂，来达到提高脱硫效率，降低功耗的效果。[1]

一、试验阶段

（一）实验原理

脱硫增效剂的主要成分是丁二酸、己二酸等，其状态为白色固体粉末。燃煤电站的锅炉在燃烧材料的过程中会产生大量的二氧化硫气体，其中被用于去除二氧化硫的液体被存储在塔浆池中。石灰石在水中的溶解性比较低，在通过二氧化碳催化的作用下可以提高其溶解性。然后发生反应生成碳酸氢钙，其中产中的碳酸氢钙可以与二氧化硫发生化学发应生成可溶性的Ca（HSO 3）2，然后氧化区中，碳酸氢钙与空气中的氧气发生化学反应生成硫酸钙，然后结晶生成石膏（二水合硫酸钙）。加入脱硫增效剂后，脱硫增效剂中的有机羟酸可以使脱硫过程发生改变，加快碳酸钙在水中的溶解速度，提高碱溶液的生成速度，加快二氧化硫被水吸收的速度，加速硫酸氢根被氧化的速度，提高氧气的利用率。

（二）实验过程

本实验主要研究的是脱硫增效剂对石灰石湿气脱硫的影响，主要有以下五个方面：

1.通过记录石灰石在水中的溶解时间，溶解速率，来分析脱硫增效剂对石灰石反应的影响;

2.在脱硫系统的入口处，二氧化硫的浓度一旦超过规定值，脱硫系统的反应平衡就会被打破，石膏中的亚硫酸盐浓度就会迅速提高，然后通过检测石膏中的亚硫酸钙浓度，来分析脱硫增效剂对氧气利用率的影响。[2]

3、在系统正常运行以及溶液pH值正常的情况下，加入脱硫增效剂500kg，记录在不同时间内系统脱硫速率的变化情况。

4、在添加脱硫增效剂后，记录浆液和石膏的品质变化，针对品质变化分析脱硫增效剂在脱硫工作中带来的副作用。

5、针对以上记录的数据，对脱硫增效剂给燃煤场带来的经济效益以及其带来的副作用进行分析记录。

二、实验结果及分析

（一）脱硫增效剂对石灰石溶解性的影响

石灰石在水中的溶解速度越快，溶液中的氢氧根和碳酸氢根的析出速率就会越快。在系统内部的烟气正常流通的情况下，二氧化硫在系统中发生反应的时间越长，其被吸收的量就会越大，脱硫效率就会越高。在溶液的pH值在5.4左右，温度在48度左右时，记录未加入脱硫增效剂时和加入脱硫增效剂后，石灰石的溶解时间，实验表明，在加入脱硫增效剂后，石灰石的溶解速度明显提高，石灰石的活性增强，既可以提高二氧化硫的的被吸收率，还能够减少石膏中的碳酸钙残留量，提高石膏的纯净度，减少对石灰石的消耗量，提高脱硫效率。

（二）脱硫增效剂对氧气利用率的影响

亚硫酸钙被氧化为硫酸钙的程度与氧气的利用率直接相关，由于亚硫酸钙的粘性比较强，如果不能被完全氧化，亚硫酸钙量比较多的话，会附着在硫酸钙固体颗粒周围，影响亚硫酸钙溶解以及二氧化硫的吸收，使硫酸钙活性降低，还可能会使硫酸钙结晶析出，使石膏纯度降低，如果析出过多将会影响脱水系统的正常运行。在脱硫系统的入口处，如果二氧化硫的浓度高于3700mg/m 3，通过记录未加入脱硫增效剂时和加入脱硫增效剂后，石膏中的水合亚硫酸钙含量的变化量，进而得到脱硫增效剂对氧气利用率的影响。实验结果可得，石膏中的水合亚硫酸钙含量由0.95%下降到0.63%，含量下降了0.32%，这说明脱硫增效剂可以促进亚硫酸钙被氧化为硫酸钙的量，氧气利用率能够得到一定程度上的提高。[3]

（三）脱硫增效剂对脱硫系统经济效益的影响

对脱硫系统经济效益的影响主要表现在节省石灰石的消耗，增加脱硫增效剂的使用量，针对湿法脱硫工作，企业要降低成本的投入提高经济效益。根据试验可得，使用脱硫增效剂可以降低对石灰石的使用量，节约石灰石的费用。在使用脱硫增效剂的同时，锅炉中可以掺入高硫分煤种参与燃烧，减少工厂购买煤炭的成本，与此同时还可以减少浆液泵的运行时间，降低企业投入系统维护的成本。

三、结语

随着社会的不断发展，我国的环境问题越来越多，环境部门对二氧化硫的排放量也有了更加严格的标准，为了符合国家标准，相关企业使用脱硫增效剂来提高脱硫效率，提高系统的缓冲能力，当其他条件如石灰石、锅炉负荷等发生改变时，能够使系统依旧可以稳定持续运行，还可以提高系统脱硫工作的灵活性，提高二氧化硫被吸收的效率，减少二氧化硫的排放量符合国家标准。此外，脱硫增效剂还可以减少系统中杂质的作用，还可以延长系统机器的使用寿命。综上所述，在日益严格的环境监察力度之下，脱硫增效剂可以提高氧气的利用率，减少石灰石的消耗量，提高脱硫效率，提高脱硫系统的经济效益。

参考文献

[1]  董丽彦，宋宝华，刘玉朋，等.烧结机脱硫系统应用复合增效剂的节能增效分析[J].环境工程，2016，34（增刊）：512，602-605.

[2]  钟毅，高翔，林永明，等.石灰石石膏湿法脱硫烟气脱硫工艺液相系统分析与计算[J].热力发电，2017，（12）：11-13，16.

[3]  胡金榜，胡玲玲，段振亚，等.湿法烟气脱硫增效剂研究进展[J].化学工业与工程，2015，22（6）：413，456-460.