煙氣脫硫氯離子抑制劑

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煙氣脫硫氯離子抑制劑

一、氯化物對脫硫系統(tǒng)的腐蝕

石灰石-石灰濕法脫硫系統(tǒng)中存在SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl、CaCO₃、CaCl₂、CaSO₄等物質(zhì)，因此系統(tǒng)中腐蝕問題比較嚴(yán)重，但SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl很快發(fā)生反應(yīng)，終極產(chǎn)生CaSO₄和CaCl₂，由于CaSO₄的溶解度很小，因為Cl^-的腐蝕影響就顯得非常嚴(yán)重。CaCl₂極易溶于水，30℃時溶解度可達(dá)102g/100g水，由于脫硫系統(tǒng)水的循環(huán)使用，氯在吸收漿液中逐漸富集，濃度可高達(dá)1%。當(dāng)Cl^-含量達(dá)2%時，大多數(shù)不銹鋼已不能使用，要選用氯丁基橡膠，玻璃鱗片襯里或其它耐腐蝕材料。Cl^-是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。

二、氯化物對脫硫系統(tǒng)的其它影響

1、氯離子具有較強的配位能力，能和金屬離子配位形成如（AICl₂）⁺、(FeCl₄)^-、（ZnC_l4）^2-等絡(luò)合物，這些絡(luò)合物將Ca²⁺或CaCO₃顆粒包裹起來，使能夠參與反應(yīng)的Ca²⁺或CaCO₃減少，也即惰性物增加，降低脫硫效率。

2、氯離子較HSO₃^-或SO₃^2-具有更強的穿透能力，或者說擴散系數(shù)較大，Cl^-具有排斥HSO₃^-或SO₃^2-的作用，從而影響SO₂的溶解和反應(yīng)，降低脫硫效率。

3、吸收劑的消耗量隨氯化物濃度的增高而增大，同時，氯化物抑制吸收劑的溶解。

4、吸收漿液中氯化物濃度高，引起石膏中剩余的脫硫劑量增大（一般要求石膏中過剩脫硫劑量不大于5%）。

5、氯化物引起后續(xù)石膏脫水的困難，導(dǎo)致成品石膏中含水量增大（一般要求石膏含水量<10%）。

6、影響石膏綜合利用，石膏用作水泥緩凝劑時，對石膏中的氯含量有嚴(yán)格的要求，一般要求小于0.1%。因此，氯化物含量高時需附加除氯的措施，使后續(xù)處理工藝復(fù)雜，難度增加。

7、氯化物含量高時，吸收漿液中不參加反應(yīng)的惰性物質(zhì)增多，吸收漿液的相對密度增大，漿液循環(huán)系統(tǒng)的電耗增加。

以上分析說明，固然氯在煤中的含量極低，但對濕法脫硫是一個關(guān)鍵因素。

三、氯的來源和排出

1、氯的來源：氯由進(jìn)口煙氣（燃煤含氯量約0.1%）、工藝水（含氯量約120mg/L）、石灰石（含氯量約0.01%）帶進(jìn)，脫硫系統(tǒng)中大部分的氯來源于煤。氯在煤中主要以無機物形態(tài)存在，如氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂等。我國燃煤中氯含量一般為0.1%，少數(shù)煤中氯含量為0.2%～0.3%。

2、氯的排出：氯由出口煙氣（含氯量約1mg/Nm³）、石膏、廢水排出。

四、氯在不同的情況下對脫硫工藝的簡化設(shè)計

1、石膏不考慮綜合利用、電廠采用水力除灰方案：可將石膏漿液采用一級濃縮至含水40%～50%后送至灰場，整個脫硫系統(tǒng)中氯會隨石膏漿液完全排出，腐蝕防護(hù)的重點不在氯化物上。不涉及真空脫水機和廢水處理系統(tǒng)。

2、石膏不考慮綜合利用、電廠采用干除灰方案：可將石膏漿液采用二級濃縮成含水20%的石膏餅，運輸至干灰場貯存，石膏帶走漿液多余的氯。設(shè)計真空脫水機，但不設(shè)計廢水處理系統(tǒng)。

3、石膏綜合利用，石膏中氯限值為0.1%，必須對石膏沖洗，以降低石膏氯含量，設(shè)計真空脫水機和廢水處理系統(tǒng)。

五、根據(jù)以上分析可以得出以下結(jié)論

1、氯在煙氣濕法脫硫系統(tǒng)中主要以CaCl2的形式存在，在系統(tǒng)中脫除困難，不斷富集，引起腐蝕、影響脫硫效率、后續(xù)處理工藝復(fù)雜等問題，因此，在脫硫設(shè)計時，氯是必須考慮的問題。

2、硫系統(tǒng)中石膏處理和廢水處理系統(tǒng)的選擇，很大程度上取決于吸收漿液中氯化物的含量和石膏的去向。如吸收漿液氯化物含量限值、石膏濃縮的程度、是否對石膏進(jìn)行凈水沖洗、廢水處理是否需要、廢水處理量的多少等，這些應(yīng)根據(jù)每個工程的實際情況選擇工藝過程和參數(shù)，不能簡單地生硬硬套國外的模式。

3、硫系統(tǒng)材料設(shè)計時，吸收漿液氯化物濃度按6%考慮，可同時滿足安全和經(jīng)濟(jì)上的需要。國際上一般也以此為設(shè)計限值。

4、硫系統(tǒng)運行過程中吸收漿液氯化物濃度的控制可按煤中氯含量確定，對于低硫煤，可控制吸收漿液中氯化物含量為2%；對于高硫煤，可選擇濃度3%～3.5%，具體情況應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況具體分析。

5、國內(nèi)石灰石氯的含量一般為0.001%～0.024%，脫硫系統(tǒng)工藝水的氯含量也不高0.01%，在進(jìn)行脫硫系統(tǒng)氯平衡簡略計算和工藝選擇時可以忽略工藝水和石灰石中的氯，簡化計算過程。

6、石膏脫水處理及廢水處理系統(tǒng)在整個脫硫系統(tǒng)中的投資占1/5～1/4，而且這部分占地面積大，工藝復(fù)雜，運行治理比較困難。因此，若能有效解決氯的問題便可簡化或省去這一系統(tǒng)，大大降低工程造價，降低運行治理用度。

六、氯離子抑制劑

在脫硫塔石灰石漿液內(nèi)加入氯離子抑制劑，能快速降低石灰石漿液氯離子的含量，抑制氯離子的生成，減少氯離子對脫硫系統(tǒng)的腐蝕。延長脫硫設(shè)備的使用壽命。提高設(shè)備的運投率，降低運行費用，增強企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。