化1不呆●414●ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2013年第33卷第5期添加劑對煙氣脫硫的強(qiáng)化作用楊曉,汪黎東，許佩瑤，郭靜嫻(華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北保定071003)[摘要] 采用鼓泡式煙氣脫硫反應(yīng)裝置， 研究了己二酸、硫酸鎂、無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽B等4種添加劑的脫硫強(qiáng)化作用。實驗結(jié)果表明:4種添加劑均能較明顯地提高脫硫漿液的脫硫率，且添加無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽B的脫硫效果更好;隨著添加劑加入量的增加，脫硫率逐漸提高，綜合考慮，本實驗適宜的添加劑加入量為1.0 g/L。 現(xiàn)場實際應(yīng)用中加人質(zhì)量比為1 : l的無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽B作為復(fù)合添加劑，在使用2臺循環(huán)泵、煙氣流量約1 020 km'/h.初始SO.質(zhì)量濃度由2981 mg/Nm'增加至約3843 mg/Nm’的條件下，脫硫率仍由81.79%提高到8992%。[關(guān)鍵詞]煙氣脫硫;石灰石-石膏法;添加劑;脫硫率;廢氣處理[中圖分類號] X701.3[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A[文章編號] 1006- 1878(2013)05 - 0414-03Intensifying Effects of Additives on Flue Gas DesulphurizationYang Xiao，Wang Lidong, Xu Peiyao, Guo Jingxian(College of Enironmental Science and Engineering, North China Elecric Power University, Baoding Hebei 071003. China)Abstract: The intensifying effects on desulphurization rate of 4 additives, such as adipic acid,magnesium sulfate, inorganic salt A and inorganic salt B, were studied using a bubbling flue gasdesulphurization apparatus. The experimental results indicate that: All of the 4 additives can significantlyincrease the desulphurization rate of desulphurization slurry, and the desulphurization effects of inorganicsalt A and inorganic salt B are better; With the increasing of additive dosage，the desulphurization rate isincreased graually; Based on the comprehensive consideration, the suitable additive dosageis 1.0 g/L. Inthe practical application, the mixture of inorganic salt A and inorganic salt B with 1 : 1 of mass ratio wasused as the composite additive，and under the conditions of using 2 circulating pumps, gas flow 1 020 km'/h，SO2 mass concentration increased from 2 981 mg/Nm' to about 3 843 mg/Nm', the desulphurization rateis increased from 81.79% to 89.92%. .Key words: flue gas desulfurization; limestone -gypsum process; additive; desulphurization rate; wastegas treatment目前國內(nèi)火電廠多采用石灰石-石膏法煙氣脫加劑分為兩類: -是無機(jī)添加劑，通常為可溶性硫工藝來控制SO2的排放[1-2]。由于現(xiàn)有脫硫工藝金屬鹽;二是有機(jī)添加劑，通常為弱酸性。兩類添所用煤的含硫量較設(shè)計值已有大幅提升，導(dǎo)致脫硫加劑均已應(yīng)用于煙氣脫硫過程，且取得了良好的效率降低，加之新的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的實施，使得煙氣脫硫形勢日益嚴(yán)峻53-1。對現(xiàn)有脫[收稿日期] 2013-03-20; [修訂日期] 2013-04- 22。硫工藝進(jìn)行擴(kuò)容改造是常用的對策，但投資和能耗[作者簡介]楊曉(1987-)，女,河北省滄州市人.碩士巨大，而加入脫硫添加劑可使脫硫系統(tǒng)在機(jī)組負(fù)荷生，研究方向為大氣污染控制。電話18730269065，電郵kldf.123@163.c增大、燃煤含硫量提高、石灰石活性降低等不利工[基金項目]中國煤化工( 51178184) ;況下的SO,脫除率仍較高5-7]，具有操作簡單、投新世紀(jì)優(yōu)秀人TYHCN MH G847);中央高資和運(yùn)行費用低、不占用空間等優(yōu)勢[8-9]。脫硫添級基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目( 132D22)。第5期楊曉，等.添加劑對煙氣脫硫的強(qiáng)化作用●415●效果[0-14。本工作采用鼓泡式煙氣脫硫反應(yīng)裝置，比較2結(jié)果與討論了己二酸、硫酸鎂、無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽B等4種添2.1含不同添加劑時的脫硫率加劑的脫硫強(qiáng)化作用，考察了無機(jī)鹽A、無機(jī)鹽B在模擬煙氣中初始SO,體積分?jǐn)?shù)為1.9x 10~3、和復(fù)合添加劑加入量對脫硫率的影響。并在山西太添加劑加入量為1.0 g/L的條件下，含不同添加劑時原第二熱電廠煙氣脫硫系統(tǒng)中進(jìn)行了添加復(fù)合添加的脫硫率見圖2。由圖2可見:加入添加劑后，脫硫劑的應(yīng)用試驗，取得了良好的效果。率均明顯提高;無機(jī)鹽B的脫硫率最高，其次是無機(jī)鹽A，再次是己二酸。這是因為，加人這3種添1實驗部分加劑可使溶液的pH緩沖能力加強(qiáng)，有利于碳酸鈣1.1 試劑和儀器的溶解。實驗發(fā)現(xiàn)，加入己二酸后，脫硫液表面會無機(jī)鹽A、無機(jī)鹽B、硫酸鎂、碳酸鈣、己二出現(xiàn)不均勻的白色泡沫，這與Frandsen等[14] 的實酸:均為分析純;實驗用水為去離子水。驗結(jié)果- -致，此外由于吸收過程發(fā)生了副反應(yīng)、生AS2099型消壓式煙氣分析儀:廣州市臻康環(huán)成了戊酸和戊二酸而使脫硫液有惡臭味。由于無機(jī)保科技有限公司; 85-2A型數(shù)顯測速恒溫磁力攪鹽A和無機(jī)鹽B價格低廉，因此，無機(jī)鹽A和無機(jī)拌器:北京四環(huán)科學(xué)儀器有限公司; PHS- 3C型pH鹽B是較好的單一脫硫添加劑。計:上?？祪x儀器 有限公司。1.2 實驗裝置和實驗方法14脫硫反應(yīng)實驗裝置示意見圖1。實驗所用模擬煙氣由SO氣體和高純N2混合而成，通過調(diào)節(jié)鋼瓶減壓閥和流量計來控制模擬煙氣中初始SO2體積分?jǐn)?shù);反應(yīng)器前設(shè)置緩沖瓶，保證進(jìn)人反應(yīng)器的煙氣8+流量穩(wěn)定且混合均勻;為防止氣路管道對SO,產(chǎn)生745山|吸附作用，煙氣管道采用聚四氟乙烯管，同時可避無添加劑已 二酸硫酸鎂無機(jī)鹽A 無機(jī)鹽B免氣路管道被模擬煙氣所腐蝕。反應(yīng)器為密閉的圖2含不同添加劑時的脫硫率1.0 L磨口燒瓶。2.2添加劑加入量對脫硫率的影響在模擬煙氣中初始SO2體積分?jǐn)?shù)為1.8x 103的TF條件下，添加劑加入量對脫硫率的影響見圖3。由ol o_[VD4圖3可見:隨著添加劑加人量的增加，脫硫率逐漸帕，提高;當(dāng)添加劑加入量為1.0 g/L時，含無機(jī)鹽A的脫硫率為94.4%，含無機(jī)鹽B的脫硫率為95.7%;繼續(xù)增加添加劑加入量，脫硫率提高幅度不大。綜合00考慮本實驗適宜的添加劑加入量為1.0 g/L。圖1脫硫反應(yīng)實驗裝 置示意1 N,鋼瓶; 2 SO,鋼瓶; 3流量計; 4緩沖瓶; 5熱電偶;96-6反應(yīng)器; 7吸收瓶; 8 pHi計; 9煙氣分析儀取0.35 g碳酸鈣作為吸收劑，加入去離子水薑90-配成1.0 L的反應(yīng)液，分別加入一定量的添加劑，88攪拌得到脫硫液。打開氣瓶調(diào)節(jié)模擬煙氣中初始SO,體積分?jǐn)?shù)，模擬煙氣流量為1.45 L/min，將模擬煙氣從反應(yīng)器頂部通人脫硫液中。同時打開煙中國煤化工°23氣分析儀測定反應(yīng)器出口的SO,體積分?jǐn)?shù)，計算.TYHCNMH G響脫硫率。添加劑:●無機(jī)鹽A; ■無機(jī)鹽B北●416.ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY2013年第33卷2.3復(fù)合添加劑加入量對脫硫率的影響高。綜合考慮，本實驗適宜的添加劑加入量為在模擬煙氣中初始SO,體積分?jǐn)?shù)為1.764x 10~310 g/L。的條件下，以質(zhì)量比為1 : 1的無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽Bc)現(xiàn)場實際應(yīng)用中加入質(zhì)量比為1 : 1的無機(jī).為復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑加入量對脫硫率的影響鹽A和無機(jī)鹽B作為復(fù)合添加劑，在使用2臺循環(huán)見圖4。由圖4可見:隨復(fù)合添加劑加人量的增加，泵、煙氣流量約1 020 km'/h、初始SO,質(zhì)量濃度由脫硫率逐漸提高;當(dāng)復(fù)合添加劑加入量為4.0 g/L2 981 mg/Nm增加至約3 843 mg/Nm'的條件下，脫時，脫硫率可達(dá)96.1%。硫率仍由81.79%提高到89.92%。參考文獻(xiàn)94[1]胡金榜， 胡玲玲,段振亞濕法煙氣脫硫添加劑研究92進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與過程，2005, 22(6): 456 - 460.[2]楊磊， 盧嘯風(fēng). WFGD工藝典型脫硫添加劑應(yīng)用探討8[J].電站系統(tǒng)工程，2007, 23(3): 4-6.[3] 隋建才，杜云貴,劉藝，等.我國煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀與建議[J].能源技術(shù)，2008, 29(5): 277- 280.復(fù)合添加劑加入量(g.L")[4]陳俊峰， 黃振仁，廖傳華.煙氣脫硫在我國的發(fā)展現(xiàn)狀圖4復(fù)合添加劑加入量對脫硫率的影響及研究進(jìn)展[J].電站系統(tǒng)工程, 2008, 24(4): 4-6.[5] 黃會才,譚錚輝，陳國艷.脫硫添加劑在濕法煙氣脫3實際應(yīng)用效果硫系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2011, 26(1) : 118- 122.山西太原第二熱電廠采用石灰石-石膏法煙[6] 莫俊武，郭福明.石灰石濕法煙氣脫硫添加劑的試驗氣脫硫系統(tǒng)。吸收塔塔徑12.5 m，脫硫液液位約研究[J].華電技術(shù)，2011, 33(5): 63- 66.11.0~11.5 m，同時增加-一個相同尺寸的連通箱，[7] 劉盛余，張啟云，肖文德.濕法煙氣脫硫中有機(jī)酸添則脫硫液總體積為2700~2800m'。吸收區(qū)域設(shè)加劑對石灰石的促溶作用[J].華東理工大學(xué)學(xué)報,置4層噴淋層，分別對應(yīng)4臺循環(huán)泵，煙氣流量約2005, 31(5): 557 - 562.1 020 km/h。[8] 王志軒，彭俊，張家杰石灰石-石膏法煙氣脫硫費停運(yùn)2臺循環(huán)泵，使系統(tǒng)的煙氣脫硫率降至用分析[J].中國電力，2004, 37，(2): 69-72.81.79%;然后在吸收塔地坑中加人2.5 t復(fù)合添加[9]張永國， 董傳深.火力發(fā)電廠煙氣脫硫添加劑應(yīng)用的劑，加水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為9x 10 *的溶液，由技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].浙江電力，2011(7): 41-43.地坑泵自動打入吸收塔，與脫硫液混合后，進(jìn)行[10] 吳忠標(biāo)，余世清，莫建松.已二酸強(qiáng)化石灰石漿液噴淋。同時將吸收塔人口初始SO2質(zhì)量濃度由2981脫硫工藝過程研究[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報，2003,17(5): 540 - 544.mgNm'增加至約3 843 mg/Nm'，當(dāng)人口初始SO2質(zhì)[11] 王晉剛，胡金榜，段振亞，等.復(fù)合添加劑在兩種量濃度高出設(shè)計值約1 000 mgNm'時，脫硫率仍可煙氣脫硫工藝中的應(yīng)用[J].熱能動力工程，2006,達(dá)89.92%，且不會引發(fā)產(chǎn)生泡沫等不良現(xiàn)象，可見21(1): 93- 95.復(fù)合添加劑具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。[12]袁翀， 龐旭，薛勇.濕法煙氣脫硫添加劑的試驗研究4結(jié)論[J].江蘇環(huán)境科技，2007, 20(2): 27- 30.[13]沈煜暉，蘇軍劃，高惠華，等. 脫硫添加劑對濕法脫a)在鼓泡式煙氣脫硫反應(yīng)裝置中分別加人.硫系統(tǒng)的影響[J].華電技術(shù)，2012, 34(6): 67 - 80.己二酸、硫酸鎂、無機(jī)鹽A和無機(jī)鹽B等4種添加14] FrandsenJB W, Kil s. Optimisation of a wet FGD劑，均能較明顯地提高脫硫率，且添加無機(jī)鹽A和pilot plant usi ng fine limestone and organic acids[J].無機(jī)鹽B的脫硫效果更好。Chem Eng Sci.2001. 56(10): 3275 - 3287.b)隨添加劑加人量的增加，脫硫率逐漸提中國煤化工輯祖國紅)YHCNMHG