吸收塔石膏浆液氧化效果分析
湿法石灰石-石膏烟气脱硫工艺中，石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤，生成半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）并以小颗粒状转移到浆液中，利用空气将其强制氧化生成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O石膏晶体)。
强制氧化是脱硫过程中一个重要环节，空气中的O₂将SO₃²-氧化成SO₄²-，半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）生成二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O石膏晶体）。氧化效果不达标，石膏浆液中半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）会超标。
半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）的氧化对吸收塔的健康运行至关重要，氧化程度为亚硫酸盐氧化至硫酸盐程度，要求高于98％。
氧化程度低具有以下危害：
1、二水硫酸钙（CaSO₄·2H₂O石膏晶体）晶体颗粒大，易于脱水。而半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）石膏颗粒小，粘度大，难以脱水。半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）超标造成真空皮带脱水机脱水困难。
2、亚硫酸根是一种晶体污染物，含量高会引起系统结垢，如塔璧、管道内壁、喷嘴等形成硬垢。
3、亚硫酸根含量过高，亚硫酸钙会包裹石灰石，引起石灰石不能溶解进入浆液参与化学反应，即我们日常所说的石灰石闭塞或石膏浆液中毒。
4、石膏浆液中亚硫酸钙和碳酸钙增多，造成二水硫酸钙指标下降，导致石膏品质下降。
亚硫酸钙含量高，脱水困难，石膏含水率大。
亚硫酸钙含量高，堵塞滤布，脱水机无法脱水
氧化不充分的原因及参数控制分析
1、氧化风量不足，氧化风分布不均匀。
氧化风量在正常的运行条件下不存在问题，但是目前电力负荷变动较大，当发电负荷降低到一定程度时，生产人员从节能的角度考虑，就会减少氧化风机的运行台数，如果控制失当，就会引起氧化不足。
氧化风机进口滤网堵塞或出口管道不畅而未及时发现，也会造成氧化风量不足。
氧化风喷枪堵塞，会造成氧化风分布不均匀。
2、pH值的影响
根据脱硫吸收塔内化学反应机理可知，脱硫过程反应方向很大程度上取决于吸收浆液的pH值。当pH＜2时，被吸收的SO2主要以H2SO4的形式存在；当pH上升到4-5时，主要为HSO3－；当pH＞6.5时，主要生成SO32-；总的趋势是pH越大，SO2的溶解度越大，越有利于传质，可获得较高的脱硫效率。而亚硫酸盐的氧化速率主要受pH的影响，随着pH上升，浆液中Ca2+浓度降低，不利于石灰石的溶解，大大降低亚硫酸盐的氧化速率，从而直接影响石膏的过饱和度。
3、吸收塔浆液密度的影响
吸收塔石膏浆液密度是脱硫装置运行控制的重要参数之一，反应了各反应物及生成物的过饱和情况。浆液密度低时，表明浆液中CaSO4的含量较低，CaCO3的含量相对较大，此时出石膏不利于石膏脱水，同时还会造成石灰石浪费，降低石灰石利用率。但浆液密度低,利于氧化风的扩散，提高浆液氧化速率。浆液密度过高时，表明浆液中CaSO4的含量过量，过量的CaSO4会抑制SO2及CaCO3的溶解，同时减小喷淋层浆液覆盖率，并大大降低浆液的氧化效果，导致脱硫效率降低，为了控制出口SO2排放浓度，往往需要增加CaCO3的供给，以提高脱硫效率，从而导致了CaCO3的过剩。过高的石膏浆液密度导致石膏过饱和度严重超标，同时由于氧化效果的降低，浆液内又析出大量的CaSO3·1/2H2O晶体，再加上过量CaCO3的存在，导致SO2、CaCO3溶解度的急剧下降，最终形成浆液失效，脱硫效率快速降低，石膏含水量严重超标脱水困难。
5、吸收塔浆液停留时间的影响
吸收塔石膏浆液停留时间为：吸收塔氧化池容积与石膏排出泵流量之比。浆池容积与石膏排出时间决定了石膏晶体形成及停留的时间。
浆池容积大、停留时间长，能够使半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）充分氧化，有利于石膏脱水。但浆液停留时间太长，浆液的机械搅动及循环泵会破坏已形成的大颗粒石膏晶体，不利于石膏脱水。
吸收塔液位决定氧化池容积。吸收塔液位越高，氧化池容积越大。液位过低会降低吸收塔浆液停留时间，导致氧化空间不足，对氧化有重要影响。
运行控制参数的手段
通过以上分析，氧化风量和均匀分配、浆液PH值、浆液密度、吸收塔液位控制在合理范围，是氧化程度达标的手段。目前，制约操作员控制浆液PH值、浆液密度、吸收塔液位在合理范围的因素是这些参数的测量仪表不准确和不能连续投运。解决仪表存在问题，合理控制参数难题迎刃而解。
1、浆液密度
浆液内石膏晶体含量达到一定浓度，就需要进行出石膏操作。脱硫生产工艺中，测量石膏浓度的方法是测量浆液密度，用以表征浆液中石膏晶体含量。
传统的各种浆液密度仪表各有优缺点，有些经常因堵塞导致退出测量，有些因不耐磨损使用寿命短，有些测量精度差。
但吸收塔在运行过程中，浆液会不同程度地起泡，产生气泡进入浆液。对于相同的石膏晶体含量，浆液起泡程度不同，测出的浆液密度不同。传统的浆液密度计都不能识别气泡对测量浆液密度的影响。所以，浆液起泡后，传统的浆液密度计均不能准确测量吸收塔浆液内石膏晶体含量。
周期取样差压测量原理密度计彻底解决了这个问题，它采取定期自动取样的方式，将样品液气泡释放后测量浆液密度，真实反映浆液中石膏晶体含量，测量精度优于±10千克/立方米。
2、吸收塔液位
传统的吸收塔液位测量，通过测量吸收塔底部压强，结合浆液密度换算得出吸收塔液位。同样，由于浆液起泡原因，以及氧化风的加入，再考虑气体压强体积特性导致气泡从下到上是逐渐体积增大的，吸收塔内浆液体积密度并不相同，从下到上逐渐减小。石膏浆液密度并不能代表吸收塔内单位体积的浆液重量，不能用这个浆液密度换算吸收塔液位。所以，上述方法测得的吸收塔液位存在偏差，偏差大小与浆液起泡程度正相关。
分段式吸收塔液位计完美地解决了这个问题。它在吸收塔运行时测量吸收塔接近液面处的液体压强和接近液面处的浆液密度，由于压强和浆液密度都是实际液位位置的参数，所以换算得出的液位是吸收塔实际液位，测量是准确的。在吸收塔停运时测量吸收塔底部压强，结合浆液密度换算得出吸收塔液位，由于此时浆液不再起泡、氧化风机停运，这时换算得出的液位亦是实际液位，测量是准确的。分段式吸收塔液位计测量精度优于±0.2米。
3、浆液PH值
浆液PH值测量仪表存在的问题是，PH电极长期浸泡在石膏浆液中，会使PH电极头部玻璃膜结垢，导致电极钝化；为避免浆液取样管路堵塞，浆液保持一定的流速流经PH电极头部玻璃膜，含有石膏晶体颗粒的浆液很快将玻璃膜冲刷损坏。
JYMD-PH-1型密度/PH值辅助联合测量装置，将浆液取样管径缩减至DN20，降低浆液用量；制作特殊电极流通池结构，使浆液和缓流通PH电极头部玻璃膜;加强电极冲洗，避免PH电极头部玻璃膜结垢。这些措施达到了延长电极标定周期和使用寿命，维持测量准确和电极活化状态的目的，同时无需人为干预和冲洗，不会堵塞管路。
扫码联系 李工15522754007
获取具体改造资料
