濕法脫硫技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題

近年來，我國實行了大氣污染物的總量控制和排放濃度控制相結(jié)合的政策，加大了大氣污染的治理力度，實行了更嚴(yán)格的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)和排硫排塵的收費制度，使得濕法脫硫除塵技術(shù)在我國得到迅速的發(fā)展，現(xiàn)已取得長足的進(jìn)步，技術(shù)上也逐漸趨于成熟。

濕法煙氣脫硫技術(shù)特別適用于大、中型工業(yè)鍋爐煙氣的脫硫除塵，并且還具有設(shè)備簡單、易操作、脫硫率高等優(yōu)點。其中用得最多的是石灰石一石膏法。它主要以技術(shù)成熟、適用煤種廣、脫硫率高、脫硫劑來源廣等優(yōu)點，現(xiàn)已成為我國重點提倡的一種濕法脫硫方法。但在實踐中，存在著結(jié)垢堵塞、腐蝕、廢液處理等問題。而要徹底解決這些問題則是改進(jìn)濕法脫硫技術(shù)的核心一環(huán)。

問題形成的主要原因及對策：

1. 結(jié)垢堵塞

在濕法煙氣脫硫中，管道與設(shè)備是否結(jié)垢堵塞，已成為脫硫裝置能否正常運行的關(guān)鍵問題。要解決結(jié)垢堵塞問題，我們需弄清結(jié)垢的機理，以及影響和造成結(jié)垢堵塞的因素，然后才能有針對性地從工藝設(shè)計、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作控制等方面著手解決。對于造成結(jié)垢堵塞的原因，有如下 3種方式：① 因溶液或料漿中水分蒸發(fā)，導(dǎo)致固體沉積;②Ca(OH)或 CaCO，沉積或結(jié)晶析出，造成結(jié)垢;⑧CaSO 或 CaSO 從溶液中結(jié)晶析出，石膏晶種沉淀在設(shè)備表面并生長而造成結(jié)垢。但在操作中出現(xiàn)的人為因素也是需重視的原因，如：①沒有嚴(yán)格按操作規(guī)程，力d入的鈣質(zhì)脫硫劑過量，引起洗滌液 pH值過高，促進(jìn)了 CO 的吸收，生成過多的CaCO，CsSO 等沉淀物質(zhì);②將含塵多的煙氣沒經(jīng)嚴(yán)格除塵就進(jìn)入吸收塔脫硫。

現(xiàn)在還沒有完善的方法能絕對地解決此問題。目前。一些常見的防止結(jié)垢堵塞的方法有：① 在工藝操作上，控制吸收液中水分蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量;②適當(dāng)控制料漿的 pH值。因為隨 pH值的升高，CaSO溶解度明顯下降。所以料漿的 pH越低就越不易造成結(jié)垢。但是，若 pH值過低，溶液中有較多的CaSO，，易使石灰石粒子表面鈍化而抑制了吸收反應(yīng)的進(jìn)行，并且過低還易腐蝕設(shè)備，所以漿液的 pH值應(yīng)控制適當(dāng)，一般采用石灰石漿液時，pH值控制為5.8-6.2; ⑧ 溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不能過飽和，保持溶液有一定的晶種;(壘)在吸收液中加入 CaSO ˙ 2H20 或 CaSO 晶種來控制吸收液過飽和并提供足夠的沉積表面，使溶解鹽優(yōu)先沉淀在上面。減少固體物向設(shè)備表面的沉積和增長;⑤對于難溶的鈣質(zhì)吸收劑要采用較小的濃度和較大的液氣比。如：石灰石漿液的濃度一般控制小于 l5%;⑥嚴(yán)格除塵，控制煙氣中的煙塵量;④設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計，盡量滿足吸收塔持液量大、氣液相間相對速度高、有較大的氣液接觸面積、內(nèi)部構(gòu)件少、壓力降小等條件。另外還要選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作趿收設(shè)備，在吸收塔的選型方面也應(yīng)注意。例如：流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結(jié)垢和堵塞;⑧使用添加劑也是防止設(shè)備結(jié)垢的有效方法。目前使用的添加劑有 CaC12，Mg(OH)2，己二酸等。另一種結(jié)垢原因是煙氣中的 O 將 CaSO，氧化成為 CaSO (石 膏 )，并使石膏過飽和。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中。其控制措施是通過強制氧化和抑制氧化的調(diào)節(jié)手段。既要將全部CaSO，氧化成 CaSO ，又要使其在非飽和狀態(tài)下形成結(jié)晶，可有效地控制結(jié)垢。

2. 腐蝕

設(shè)備腐蝕的原因十分復(fù)雜，它與多種因素有關(guān)。如：溶液的溫度、pH值、煤種燃燒狀態(tài)、氯離子濃度等。燃煤燃燒過程中除生成 SO 以外，還生成少量的SO ，而 SO，可與煙氣中的水分 (4% ～ 12%)生成硫酸霧。當(dāng)溫度較低時，硫酸霧凝結(jié)成硫酸附著在設(shè)備的內(nèi)壁上，或溶解于洗滌液中，這就是濕法吸收塔及有關(guān)設(shè)備腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重的主要原因。

目前，對濕式脫硫系統(tǒng)各部位合理的選擇防腐材料及在設(shè)備內(nèi)外涂防腐材料是解決腐蝕問題的主要方法。如：經(jīng)受高溫、腐蝕、磨損較快的部位，可采用麻石、陶瓷或改性高硅鑄鐵;經(jīng)受中低溫和腐蝕、

磨損不嚴(yán)重的部位，可采用防腐防磨涂料作表面處理。日本日立公司的防腐措施是：在煙氣再熱器、吸收塔人口煙道、吸收塔煙氣進(jìn)口段，均采用耐熱玻璃鱗片樹脂涂層，在吸收塔噴淋區(qū)采用不銹鋼或碳鋼橡膠襯里。另外可適當(dāng)控制 pH值來避免腐蝕，如：石灰石料漿的 pH值一般 控制在 6.5～6.8t。

3. 煙氣脫水

濕法吸收塔在運行過程中，易產(chǎn)生粒徑為 lO～ 6O m 的“霧 ”。“霧”不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO 等。如不妥善解決，將使煙氣帶水，腐蝕管道和風(fēng)機，并使風(fēng)機葉輪粘灰、結(jié)垢，引起風(fēng)機震動，縮短風(fēng)機使用壽命。因此，濕法除塵必須配置除霧的設(shè)備，其性能直接影響到濕法煙氣脫硫系統(tǒng)能否連續(xù)可靠運行。除霧器通常由除霧器本體及沖洗系統(tǒng)構(gòu)成。除霧器本體作用是捕集煙氣中的液滴及少量粉塵，減少煙氣帶水，防止風(fēng)機振動;沖洗系統(tǒng)是定期沖洗由除霧器葉片捕集的液滴粉塵，防止葉片結(jié)垢，維持系統(tǒng)正常運行。除霧器多設(shè)在吸收塔的頂部。通常應(yīng)設(shè)二級除霧器，使得凈化除霧后煙氣中殘余的水分一般不得超過 100mg/m ，否則將腐蝕熱交換器、煙道和風(fēng)機嘲。

4. 廢水的處理

堿液吸收煙氣中的 SO 后，主要生成含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等的呈膠體懸浮狀態(tài)的廢渣液，其pH值低于 5.7，呈弱酸性。所以，這類廢水必須適當(dāng)處理，達(dá)標(biāo)后才能外排。否則會造成二次污染。廢水的合理處理應(yīng)該是能回收和綜合利用廢水中的硫酸鹽類，使廢物資源化。如：日本和德國由于石膏資源缺乏，所以在濕法石灰石/石灰一石膏法煙氣脫硫中，成功地將廢水中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成石膏;也可將廢水中的硫酸鹽類轉(zhuǎn)化成高濃度高純度的液體 SO ，作為生產(chǎn)硫酸的原料?，F(xiàn)在，國內(nèi)外電廠對石灰石一石膏法的脫硫廢水主要以化學(xué)處理為主。先將廢水在緩沖池中經(jīng)空氣氧化，使低價金屬離子氧化成高價(其 目的是使金屬離子更易于沉淀去除 )，然后進(jìn)入中和池，在中和池中加入堿性物質(zhì)石灰乳，使金屬離子在中和池中形成氫氧化物沉淀，部分金屬離子得以去除。但是，還有一些金屬的氫氧化物 (如 Fe，Cr，Ni)為兩性化合物，隨著 pH值的升高，其溶解度反而增大，因而，中和后的廢水通常采用硫化物進(jìn)行沉淀處理，使廢水中的金屬離子更有效地去除。廢水經(jīng)反應(yīng)池形成的金屬硫化物后進(jìn)入絮凝池，加入一定的混凝劑使細(xì)小的沉淀物絮凝沉淀。然后將混凝后的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，分離出來的污泥一部分送到污泥處理系統(tǒng)，進(jìn)行污泥脫水處理，而另一部分則回流到中和池，提供絮凝的結(jié)晶核，沉淀池出水的 pH值較高 ，需進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后才能排放～。

結(jié)語:

目前，我國中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫大部分已采用濕式脫硫，但目前它還存在一些問題，嚴(yán)重的影響它的總體效率及利用范圍，所以找出合理的方法來解決這些問題勢在必行。

(1)對于設(shè)備的結(jié)垢堵塞問題，主要以提供沉積表面、精簡設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件和使用添加劑來防止。

(2)對于腐蝕問題，則主要以改善設(shè)備的材料來考慮。

(3)針對易堵塞丶腐蝕丶廢水，有機催化法脫硫脫硝技術(shù)有效地避免了這些問題，運營過程中既省心又省力，還能有效地降低運營費用;并且在這個過程中也不會產(chǎn)生廢水等二次污染!