石灰石_石膏湿法烟气脱硫过程的试验研究.pdf

第22卷第2期热能动力工程Vol.22,No.2
2007年3月JOURNALOFENGINEERINGFORTHERMALENERGYANDPOWERMar.,2007

文章编号:1001-2060(2007)02-0216-05
石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的试验研究

杜谦1,马春元1,董勇1,吴少华2
(1.山东大学能源与动力学院,山东济南250061;21哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001)

摘要:利用所建立的并流有序降膜式湿法脱硫装置,对石质上是一个降膜吸收反应器。并流有序降膜式脱硫
灰石-石膏湿法烟气脱硫过程进行了试验研究。试验结果装置是一种高效的脱硫反应器,浆液沿固定的壁面
表明:沿烟气行程上,脱硫率上升趋势逐步减弱,脱硫率较高下降形成充分而稳定的气液接触面,能保证烟气和
时,再提高脱硫率,吸收段高度或液气比要大幅增加,火电厂
浆液之间良好的传质效果。同时,并流有序降膜式
机组在确定脱硫系统脱硫率时,应有适当选择;脱硫浆液pH
脱硫塔内的反应界面是一种有序的液膜组,气液接
值下降,且在吸收塔入口至0.5m范围内,浆液pH值下降迅
触的表面积相对已知,有利于对脱硫过程的研究[2]。
速,而后下降变缓;浆液中石灰石含量下降趋势逐步增强;同
2+6+4+2+利用所建立的并流有序降膜式湿法脱硫装
时浆液中Ca、六价硫S及四价硫S浓度均增加,Ca、
[3～5]
S6+浓度增加使得石膏过饱和度有所增加。置,本文对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中
沿烟气行程上脱硫率、浆液中石灰石含量及浆液中
关键词:湿法烟气脱硫;脱硫率;石灰石;pH值
各离子浓度的分布进行了试验研究。
中图分类号:X911文献标识码:A
1试验装置与试验方法
引言
1.1试验系统与主体结构
湿法烟气脱硫是目前世界上应用最广泛、技术1.1.1试验系统
[1]
最成熟的脱硫技术。现阶段我国大型火电机组以模拟实际湿法脱硫主要工艺过程,建立了并流
引进湿法脱硫技术为主。我国在引进湿法脱硫技术有序降膜式湿法脱硫系统试验台,研究石灰石-石
后,应注意对技术消化、吸收及改进,应加大对湿法膏湿法脱硫系统的脱硫过程。试验系统主要由烟气
[2]
烟气脱硫过程的基础研究力度。模拟系统、氧化系统、浆液循环系统和石灰石浆液补
本文所建立的并流有序降膜式湿法脱硫装置本充系统组成,试验系统如图1所示。

图1并流有序降膜式湿法脱硫试验系统示意图

收稿日期:2005-12-09;修订日期:2006-09-24
作者简介:杜谦(1973-),男,湖南娄底人,山东大学博士后.
第2期杜谦,等:石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的试验研究·712·

1.1.1.1烟气模拟系统向下开,以免浆液堵塞。通过曝气器,由空气压缩机

钢瓶内液态SO2经减压阀减压气化后,通过气加压流入的空气被均匀从循环槽底部曝出。循环槽
体流量计计量与鼓风机鼓入的空气混合以模拟燃煤内还装有搅拌装置。搅拌装置采用斜叶片轴向流搅
电厂所排放的烟气,混合烟气通过加热器加热后,进拌器,搅拌器转速可通过上部直流电机输出电流来
入吸收塔和塔内均匀液膜充分接触脱硫后再经烟囱调节。
排入大气。
1.2试验过程
浆液循环系统
1.1.1.2(1)试验开始前在循环槽内加入一定量的蒸馏
循环槽内的浆液通过阀门控制流量由液体流
,水(根据槽内浆液要求量添加),启动搅拌器并将搅
量计计量后排入高位浆液储槽内浆液再通过槽内
,拌转速调至试验工况值,并加入分析纯的石膏配制
的布液器在吸收塔内薄片上形成均匀液膜与气相组
成浓度10%的浆液,然后再加入小量分析纯石灰石
分进行传质交换后,再落入循环槽,同时循环槽内一(大约300g/m3),为促进氧化加入小量分析纯Mn2
部分浆液作为废液在槽内一定高度上溢流取出,以32+
SO4,配制成含0.1mol/mMn的浆液;启动浆液循
保证槽内浆液量保持恒定。
环系统、烟风系统,并调节液流量、塔内空塔截面气
1.1.1.3氧化系统
速至试验工况值;启动氧化系统并调节氧化空气量
空气由压缩机经阀门控制流量,通过流量计计
至设定值,槽内浆液开始通入空气;再次检测浆液流
量鼓入槽内曝气器从曝气器压出的空气被循环槽
,量、气体流量、氧化空气气量是否稳定在试验工况
内的搅拌器强力搅拌分散成细小的气泡气泡内的
,值。
氧通过气液膜扩散至液相氧化其中的亚硫酸根离
(2)观察(1)中系统物理过程,稳定后开始给气
子。
相添加SO2气体并同时在线测量吸收塔入口及塔出
1.1.1.4石灰石浆液补充系统
口处的SO2浓度,通过测量吸收塔入口的SO2浓度
新鲜石灰石浆液从补充槽内排出通过流量计进
来调节SO2的供给流量,使得烟气中SO2浓度稳定
入循环槽,在循环槽内,石灰石溶解以中和从塔内吸
在试验工况值;在