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湿式烟气脱硫系统中阻垢添加剂的研究

肖辰畅  
【摘要】: 本文阐述了二氧化硫的来源、危害及目前国内污染现状,同时,对国内外各种烟气脱硫技术的发展及其优缺点做了详细的分析。分析结果表明:湿法烟气脱硫技术主要以技术成熟,适用煤种广、脱硫率高、脱硫剂来源广且廉价易得等优点,至今仍然是世界上烟气脱硫领域的主导技术,也是我国重点提倡的一种引进国外技术并国产化的脱硫方法。但该技术存在的结垢堵塞、腐蚀、废液处理等问题大大影响系统运行的可靠性、安全性及经济性。虽然,目前国内外主要以通过改造脱硫设备系统的结构来解除结垢问题,但结果并不十分理想。根据我国的经济状况,完全重新改造各脱硫设备,目前还不是很实际的方法,所以,寻找简便而又经济的方法来解决湿法脱硫中的结垢堵塞问题,仍是改进湿法脱硫技术的核心一环。阻垢添加剂对物质结晶有一定的抑制作用,且用量少、无二次污染。 所以,本课题立足于国内外除垢技术的最新研究成果,将一定浓度的阻垢添加剂应用到湿法脱硫系统中,不仅能大大缓解系统的结垢,而且符合工业应用及环境的要求。本研究首先对湿法脱硫系统中垢样的种类、形成机理,及无机和有机阻垢添加剂的阻垢机理进行分析,根据分析结果,再进行阻垢添加剂的筛选实验,然后将阻垢效应最好的阻垢添加剂,添加于模拟湿法烟气脱硫系统中,进行详细的理论探讨和应用实验研究。 筛选实验结果表明:0.1%的硫酸镁和2g/L的腐植酸钠对石灰石溶液的pH值在5.2~6.5之间具有很好的缓冲效应; 2g/L的腐植酸钠和0.75g/L的EDTA对石灰溶液的pH值在6.5~7.5之间具有很好的缓冲效应;同时发现,2g/L的腐植酸钠与0.75g/L的EDTA双组分混合阻垢添加剂的协同作用使得石灰溶液的pH值在6.5~7.5之间也有一定的缓冲效应。在阻垢添加剂对石灰石/石灰浆液沉降性能影响的实验结果中表明:腐植酸钠能最有效的降低碳酸钙颗粒的沉降速度,提高浆液的分散率。 将筛选出的三种阻垢添加剂应用到硫酸钙和亚硫酸钙的结晶实验中,实验结果表明:结晶溶液中添加阻垢添加剂后,使得硫酸钙与亚硫酸钙的晶量大大减少。当腐植酸钠的浓度控制在2g/L,结晶浆液温度为65℃,搅拌速度为200 r/min时,对硫酸钙的结晶用很好的抑制作用,在此实验条件下,4小时后硫酸钙在麻石片上的平均结晶量为54.5×10-4g/cm2;当EDTA的浓度控制在1.5g/L,结晶浆液温度为45℃,搅拌速度为100r/min时,对亚硫酸钙的结晶有很好的抑制作用,在此实验条件下,4小时后亚硫酸钙在麻石片上的平均结晶量为10.9×10-4g/cm2。 为了更清楚的了解阻垢添加剂的阻垢效应,将阻垢添加剂应用到石灰石/石灰


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