活性和液相pH值直接影响中和反应的速率和Ca2+的形成以及氧化反应的过程。消石灰属
强碱性,溶解度和电离度远大于石灰石,只要浆液中存在Ca(OH)2就有Ca2+,因此它的中
在吸收液体当中存在H2SO3、HSOT、SO-和H+浓度的平衡关系。图3-2-1即为该
关系曲线。当pH<2.0时,被吸收的SO2多以1.0一
H2SO3形式存在于液相;当pH=4~5时,
H2SO3主要离解成HSO3;当pH>6.5时,液
相主要是SO。以石灰石为脱硫剂的FGD系统o6
典型的运行pH值在5~6之间,所以循环浆液中运
主要存在的离子形式为HSO3,有利于提高石灰量04l
石的溶解度和HSO3的氧化。
由于石灰的溶解度远大于石灰石,以石灰为
脱硫剂的FGD工艺通常运行pH值在6.5~7.50061i34
之间,吸收液中SO2多以SO形式出现,因而
提高了循环浆液的碱度,降低了液相吸收的图32-1亚硫酸平衡曲线
石灰石-石膏法和石灰法FGD工艺由于其pH值控制水平的不同,决定了前者的溶解中
应在吸收塔和反应槽同时进行,因为控制pH值相对较低,浆液中H+和HSO5浓度远
s0-,所以塔内吸收SO2后促使石灰石溶解。而后者由于控制pH相对较高,循环浆液中
大量的SO3-可以中和H+,所以,几乎所有的石灰吸收剂都在反应槽中溶解。
氧化反应是传统湿式钙基FGD工艺的重要环节之一。SO和HSO3都是较强的还
在一定条件下,很容易将它们氧化成SO。氧来自烟气中的过剩空气和向反应槽喷入的年
气,飞灰和吸收剂的杂质提供起催化作用的某种金属离子。
维氧化反应之后便是脱硫副产物的结晶析出和分离。在运行条件下,亚硫酸钙和硫酸钙
乏度均很低,亚硫酸钙属微溶性,约为1.67g/100g(水),硫酸钙属难溶性,只有0.241g
(水)。当反应槽中Ca2+和SO以及SO-达到一定浓度后,三者化合成难溶性化合物从
中沉淀析出。按照氧化程度的不同,沉淀副产物有半水亚硫酸钙、二水硫酸钙或亚硫酸钙
写相结合的半水固熔体或固熔体与石膏的混合物。在操作过程中要求严控二水硫酸钙的定
度,可以预防石膏结垢并确保副产石膏的质量。
6在吸收过程中,烟气中的卤素杂质将优先与吸收剂中的可溶性镁作用,然后再与钙反
%过实际上由于反应速率快,它们几乎是同时发生。这是由所谓“速率控制”步骤所决定的。
FGD工艺的“速率控制”因素是石灰石的溶解,而石灰FGD工艺的“速率控制”因素
如前所述,在吸收塔内上部分为吸收区和涤雾区,下部为反应槽,分为氧化区和中和
区段都被赋予主要功能,除雾区清除洁净烟气挟带的雾滴,保证气流含水量低于75mg
收区将烟气中的SO2吸收溶解转入液相,气液接触时间仅数秒钟,主要功能是吸收SO
了很少部参与化学反应,吸收液中pH值下降。主要反应:
SO2+H20→SO2·H2O
SO2·H2O—H++HSO
c化区位于反应槽的液面以下至氧化空气喷嘴下方约300mm处。空气均匀喷入氧化区的
C佳pH值控制在4~4.5范围内,发生如下反应:
H++HSO,+号02→2H++SOg