必須通過溶解、離解而提供Ca2+,顯然是比較艱難的。實際上,石灰石的溶解速率,
活性和液相pH值直接影響中和反應(yīng)的速率和Ca2+的形成以及氧化反應(yīng)的過程。消石灰屬
強堿性,溶解度和電離度遠大于石灰石,只要漿液中存在Ca(OH)2就有Ca2+,因此它的中
在吸收液體當中存在H2SO3、HSOT、SO-和H+濃度的平衡關(guān)系。圖3-2-1即為該
關(guān)系曲線。當pH<2.0時,被吸收的SO2多以1.0一
H2SO3形式存在于液相;當pH=4~5時,
H2SO3主要離解成HSO3;當pH>6.5時,液
相主要是SO。以石灰石為脫硫劑的FGD系統(tǒng)o6
典型的運行pH值在5~6之間,所以循環(huán)漿液中運
主要存在的離子形式為HSO3,有利于提高石灰量04l
石的溶解度和HSO3的氧化。
由于石灰的溶解度遠大于石灰石,以石灰為
脫硫劑的FGD工藝通常運行pH值在6.5~7.50061i34
之間,吸收液中SO2多以SO形式出現(xiàn),因而
提高了循環(huán)漿液的堿度,降低了液相吸收的圖32-1亞硫酸平衡曲線
石灰石-石膏法和石灰法FGD工藝由于其pH值控制水平的不同,決定了前者的溶解中
應(yīng)在吸收塔和反應(yīng)槽同時進行,因為控制pH值相對較低,漿液中H+和HSO5濃度遠
s0-,所以塔內(nèi)吸收SO2后促使石灰石溶解。而后者由于控制pH相對較高,循環(huán)漿液中
大量的SO3-可以中和H+,所以,幾乎所有的石灰吸收劑都在反應(yīng)槽中溶解。
氧化反應(yīng)是傳統(tǒng)濕式鈣基FGD工藝的重要環(huán)節(jié)之一。SO和HSO3都是較強的還
在一定條件下,很容易將它們氧化成SO。氧來自煙氣中的過??諝夂拖蚍磻?yīng)槽噴入的年
氣,飛灰和吸收劑的雜質(zhì)提供起催化作用的某種金屬離子。
維氧化反應(yīng)之后便是脫硫副產(chǎn)物的結(jié)晶析出和分離。在運行條件下,亞硫酸鈣和硫酸鈣
乏度均很低,亞硫酸鈣屬微溶性,約為1.67g/100g(水),硫酸鈣屬難溶性,只有0.241g
(水)。當反應(yīng)槽中Ca2+和SO以及SO-達到一定濃度后,三者化合成難溶性化合物從
中沉淀析出。按照氧化程度的不同,沉淀副產(chǎn)物有半水亞硫酸鈣、二水硫酸鈣或亞硫酸鈣
寫相結(jié)合的半水固熔體或固熔體與石膏的混合物。在操作過程中要求嚴控二水硫酸鈣的定
度,可以預(yù)防石膏結(jié)垢并確保副產(chǎn)石膏的質(zhì)量。
6在吸收過程中,煙氣中的鹵素雜質(zhì)將優(yōu)先與吸收劑中的可溶性鎂作用,然后再與鈣反
%過實際上由于反應(yīng)速率快,它們幾乎是同時發(fā)生。這是由所謂“速率控制”步驟所決定的。
FGD工藝的“速率控制”因素是石灰石的溶解,而石灰FGD工藝的“速率控制”因素
如前所述,在吸收塔內(nèi)上部分為吸收區(qū)和滌霧區(qū),下部為反應(yīng)槽,分為氧化區(qū)和中和
區(qū)段都被賦予主要功能,除霧區(qū)清除潔凈煙氣挾帶的霧滴,保證氣流含水量低于75mg
收區(qū)將煙氣中的SO2吸收溶解轉(zhuǎn)入液相,氣液接觸時間僅數(shù)秒鐘,主要功能是吸收SO
了很少部參與化學(xué)反應(yīng),吸收液中pH值下降。主要反應(yīng):
SO2+H20→SO2·H2O
SO2·H2O—H++HSO
c化區(qū)位于反應(yīng)槽的液面以下至氧化空氣噴嘴下方約300mm處??諝饩鶆驀娙胙趸瘏^(qū)的
C佳pH值控制在4~4.5范圍內(nèi),發(fā)生如下反應(yīng):
H++HSO,+號02→2H++SOg