燃煤電廠脫硫廢水全濃縮過程析鹽規律的模型化
2022-11-22 03:09:48夏攀平
鹽科學與化工
2022年11期
張 娟，夏攀平，郝 晴，李 杰，周 桓*
(1.上海發電設備成套設計研究院有限責任公司，上海 200240；2.天津科技大學 化工與材料學院，天津 300457)
燃煤電廠煙氣凈化脫硫的通用方法為石灰石—石膏法[1-2],所產生的脫硫廢水需要三個過程的淡水回收和零排放處置：即減量化、分鹽、末端尾液固化[3-4]。減量化可利用電廠余熱進行蒸發，也可采用膜法；而分鹽和末端尾液固化,則主要采用蒸發方式。因此脫硫廢水的蒸發濃縮和析鹽規律，是過程設計與控制的基礎。
表1 全國部分燃煤電廠脫硫廢水數據匯總[5]
相圖分析,受兩個方面影響: 一是相圖數據限于有限的幾個溫度[6],而是鹵水組成復雜,只能簡化后做相圖分析。為了獲得復雜體系連續過程的析鹽規律，周桓等人在鹽湖熱力學模型[7-9]的基礎上開發了脫硫廢蒸發過程分析軟件(DswEp)。文章將據此開展蒸發全過程的析鹽規律定量化研究，首先利用氯化鈉—硫酸鈉—水三元體系進行鹽硝分離特征研究，同時驗證計算的可靠性，再對氯化物型和硫酸鹽型兩類脫硫廢水進行全過程析鹽規律定量化研究，以此闡明鹽硝分離過程、明確兩類廢水的分鹽過程的特征規律。
1 模型
DswEp模型系統包括活度系數模型、物性模型、固液相平衡模型等基礎模型和等溫蒸發動態過程分析。
1.1 活度系數模型
(1)
1.2 物性模型
溶液物性包括飽和蒸氣壓p0、等壓摩爾熱容Cp、密度ρ等，即式(2)～式(4)。
(2)
(3)
(4)
文章給出的沸點升高是鹵水溫度減去飽和蒸氣壓p0所對應的純水溫度沸點。
