石灰石—石膏濕法脫硫吸收塔中氯離子問題的探究

陸小鋒

摘 要：隨著我國國民經濟水平的提高，我國的各行各業也都取得了飛速的發展和進步，同樣我國的火力發電企業也得到了快速的發展和壯大，而隨著我國科學技術水平的不斷進步，我國火電廠的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫也已經更加的成熟。在石灰石-石膏濕法脫硫系統的吸收塔漿液中，其氯離子含量是非常高的，那么這就會危害到設備的政策運行，同時會影響系統的脫硫效率。文章便對濕法脫硫系統吸收塔漿液中氯離子的來源、濕法脫硫吸收塔中氯離子對系統的危害以及濕法脫硫吸收塔中氯離子的控制措施三個方面的內容進行了詳細地分析和探析，從而詳細地論述了如何做好石灰石-石膏濕法脫硫吸收塔中氯離子問題的控制工作。

關鍵詞：濕法脫硫；吸收塔；氯離子問題

中圖分類號：X701 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）22-0170-02

現階段，我國環保相關的法律法規已經越來越健全了，煙氣脫硫系統的應用也更加的廣泛了，大部分的火電廠都已經增設了煙氣脫硫裝置，都在努力的緩解日益嚴重的酸雨問題。石灰石-石膏濕法脫硫工藝應用的較為廣泛，其脫硫效率高、吸收劑分布廣并且工藝成熟，但也有很多因素會對其脫硫效率產生影響，吸收塔漿液中的氯離子含量就是一個重要的影響因素，當其含量過高時，漿液就具有更強的腐蝕性，同時還會降低副產品石膏的品質，石灰石的溶解度受到影響，從而降低了系統整體的脫硫效率，因此，我們應采取積極有效的防治措施，從而為脫硫系統的穩定運行提供有效的理論支持。

1 濕法脫硫系統吸收塔漿液中氯離子的來源

在石灰石-石膏濕法脫硫系統中，所產生的氯化物的最主要來源就是脫硫吸收劑、補充水以及原料煤，氯離子在脫離吸收劑中的含量約為0.01%，而其在脫硫工藝水中的含量則為20-150mg/L，在FGD系統中的氯元素幾乎都是來源于煙氣中的氯化氫，導致這一現象出現的根本原因則是煤中的含氯量過高。我國所生產的原煤中，氯的含量大概為0.1%，還有一小部分煤中氯的含量能達到0.35%，還有一部分高灰分煤的氯含量達到了4%。在原材料煤中，氯元素幾乎都是以無機物的形式存在的，常見的無機物有氯化鎂、氯化鈣、氯化鈉以及氯化鉀等。

2 濕法脫硫吸收塔中氯離子對系統的危害

2.1 腐蝕性較強

氯離子對于不銹鋼是有著極強的腐蝕性的，其具體表現為會破壞鈍化膜，并且還會降低其PH值。當PH值達到某一較低的值時，不銹鋼就會對氯離子變得越來越敏感，并且出現我們常見到的點蝕這一現象。同時金屬的應力腐蝕、選擇性腐蝕、縫隙腐蝕以及孔蝕等現象都可能是由氯離子引起的。如果氯離子的含量超過了2%，那么就不可以繼續使用這一不銹鋼了，建議選擇其他抗腐蝕性能力較高的材料，如玻璃鱗片襯里和氯丁基橡膠等?？梢?，如果石灰石-石膏濕法脫硫吸收塔漿液中的氯離子含量較高，那么與漿液產生接觸的部位就很容易受到腐蝕，如設備、管道以及罐體等，為了避免這一問題的出現，就不得不選用抗腐蝕性能更加的設備和材料，勢必就會增加成本。

2.2 吸收塔內的化學反應被抑制

在濕法脫硫系統的吸收塔漿液中，氯化物存在的最主要產物就是氯化鈣，隨著鈣離子濃度的不斷增加，石灰石的溶解反應就會受到限制，液相的堿度會隨之降低，那么吸收塔內的化學反應也會被抑制，二氧化硫的去除率就會受到影響。氯離子的擴散系數增加，那么吸收塔漿液中的硫酸根離子就會被排斥，無法實現二氧化硫正常的化學吸收和物理吸收，脫硫反應就無法順利進行了，大大的降低了系統整體的脫硫效率。同時在吸收塔漿液中氯離子不斷增加的情況下，漿液的性質可能也會隨之發生改變，在漿液中會產生大量的氣泡，那么吸收塔就可能出現漿液溢流的情況，漿液還可能會進入到原煙道中。

2.3 石膏的品質降低

當濕法脫硫吸收塔漿液中的氯化物濃度不斷增加時，那么也勢必會增加石膏中剩余的脫硫劑量，副產物石膏中的氯離子含量也會增加，當氯離子含量增加到某一特定值后，那么就不得不使用大量的沖洗水來沖洗石膏，雖然能夠有效的降低氯離子的含量，但也會影響到石膏的品質。從表1中我們可以看到，隨著氯離子含量的不斷上升，這對副產品石膏中的含水率是有著不利的影響的，大大的降低了石膏產品的脫水性能。當石膏產品被用作水泥緩凝劑時，對其內部的氯離子含量是有著明確的要求的，其是不能大于0.1%的，所以，當氯離子的含量不斷增加時，那么火電廠就應及時的采取有針對性的對策來去除氯離子，不但增加了成本，也提升了后續處理工藝的復雜程度。

2.4 增加了火電廠用電

氯離子的配位能力是非常強的，當其濃度較高時就會與煙塵中的氯離子、鋅離子和鐵離子的金屬離子產生化學反應并生成新的絡合物，而這些絡合物又會將碳酸鈣顆粒或是鈣離子包裹起來，那么就會降低其化學活性，從而影響到吸收塔漿液的利用率，在吸收塔的漿液中就會剩下大量的碳酸鈣，此時漿液的PH值是不會隨之上升的，系統整體的脫硫效率就會下降。而如果仍想保持原有的脫硫效率，此時就必須增加溶液和溶質，漿液循環系統的電耗就會大大提升。

3 濕法脫硫吸收塔中氯離子的控制措施

在對上述的內容進行分析后，我們知道氯離子對于石灰石-石膏濕法脫硫系統是有著很大的危害的，并且也是影響系統穩定運行的一個重要因素，當氯離子在吸收塔漿液中的含量過高時，我們就應立即采取措施，而在不顯著增加成本的前提下，我們可采用的最有效措施就是做好脫硫廢水的排放工作。

某地區熱電廠2×300MW機組煙氣脫硫工程控制氯離子的含量采用了以下幾種辦法：要想盡可能的不直接回收吸收塔，從而最大限度的降低吸收塔漿液中的氯離子含量，那么液水建議采用石灰石漿液制備；在對石膏進行脫水作業時，有一部分氯離子是會被一起帶走的，那么在脫水石膏作業時應盡可能的不去沖洗石膏餅；應配有專人定期的測量濕法脫硫吸收塔漿液中氯離子的含量，確保吸收塔漿液中氯離子含量是符合要求的；選擇材料時，應盡量選擇氯離子含量低的煤、工藝水和石灰石；當發現漿液中氯離子的含量仍在上升，應進一步的對石膏漿液進行脫水處理并增加廢水的排放量，設置完善的廢水處理系統，置換新鮮的石膏漿液，確保脫硫廢水的排放是符合相關要求的，充分地提升系統整體的脫硫效率。

4 結束語

通過以上的論述，我們可以得到以下三個結論：（1）在火電廠的石灰石-石膏濕法脫硫系統中，我們在選擇和確定石膏脫水處理和廢水處理系統的工藝過程和參數時，應充分的考慮到吸收塔漿液中氯化物的含量和產品石膏的去向；（2）在脫硫系統的運行過程中，我們可以依據煤中的氯含量來控制吸收塔漿液中的氯離子濃度，如果是高硫煤，吸收塔漿液中的氯離子濃度應在3%-3.5%的范圍內，如果是低硫煤，其濃度應為2%左右；（3）對于石灰石-石膏濕法脫硫系統來說，應確保其各項參數都是最優的，吸收塔的漿液密度控制在1080-1150kg/m3的范圍內，漿液的ph宜在5.3-5.8之間，大大的提升了系統的脫硫效率，確保系統運行的安全性和高效性。

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