郭遠(yuǎn)祥　葛靜

【摘 要】隨著我國(guó)環(huán)保法律的日益健全，以及對(duì)環(huán)保工作的普遍重視，煙氣脫硫的應(yīng)用進(jìn)展迅速，火電企業(yè)多數(shù)已裝設(shè)或正在增設(shè)煙氣脫硫裝置，為緩解日益嚴(yán)重的酸雨問題出了貢獻(xiàn)。石灰石-石膏濕法脫硫工藝其技術(shù)成熟、脫硫效率的高、吸收劑分布廣且易得而被廣泛應(yīng)用。但是由于石灰石-石膏濕法脫硫效率的影響因素諸多，且這些因素又互相關(guān)聯(lián)。其中，吸收塔漿液中的Cl-含量高不僅會(huì)增加漿液的腐蝕性、影響石膏品質(zhì)與材料選擇，而

且影響石灰石的溶解度，最終影響脫硫效率。本文以萊蕪分公司煉鐵廠4#265m2燒結(jié)煙氣脫硫工程實(shí)際運(yùn)行情況為例，分析該吸收塔漿液中的Cl-來源及危害，并提出相關(guān)的防治對(duì)策，為脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行提供可靠的理論支持。

【關(guān)鍵詞】環(huán)保；脫硫效率；Cl-含量；防治對(duì)策；理論支持

一、氯離子的由來

石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)氯化物來源于脫硫吸收劑、補(bǔ)充水及燒結(jié)機(jī)煙氣（煤的不充分燃燒）。脫硫吸收劑石灰石中的氯離子含量一般為0.01%左右，脫硫工藝水中氯離子的含量為10-150mg/L，而FGD系統(tǒng)中大多數(shù)的氯來源于煙氣中的氯化氫，主要是煤種的含氯量高引起的。我國(guó)煤中的氯含量一般在0.1%左右，少數(shù)煤中氯含量為0.2%-0.35%，某些高灰分煤的氯含量可達(dá)0.4%。氯在煤中主要以無(wú)機(jī)物形態(tài)存在，如氯化鈣、氯化鉀、氯化鎂等。

二、氯離子對(duì)脫硫系統(tǒng)的危害

1. 強(qiáng)烈的腐蝕性

氯離子對(duì)不銹鋼的腐蝕主要有兩方面：一是破壞鈍化膜；二是降低PH值。在PH值偏低的環(huán)境下，不銹鋼對(duì)Cl-將會(huì)更加敏感，其常見的腐蝕類型為點(diǎn)蝕。另外Cl-又是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。當(dāng)Cl-含量達(dá)2%時(shí)，大多數(shù)不銹鋼已不能使用，萊蕪分公司煉鐵廠4#265㎡燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)選用玻璃鱗片襯里為吸收塔內(nèi)壁防腐材料。

綜上所述，漿液氯離子含量高帶來的一個(gè)問題就是對(duì)于漿液接觸的罐體、管道和設(shè)備的腐蝕，必須采用更高級(jí)的防腐材料和設(shè)備。

2.抑制塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)

在濕法脫硫系統(tǒng)漿液中，氯化物大多以氯化鈣的形式存在。鈣離子濃度的增大，在同離子效應(yīng)的作用下，將抑制石灰石的溶解，降低液相的堿度，從而影響到吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，降低了SO2的去除率。氯離子的擴(kuò)散系數(shù)較大，具有排斥HSO3或SO3的作用，影響SO2的物理吸收和化學(xué)吸收，抑制脫硫反應(yīng)的順利進(jìn)行，導(dǎo)致脫硫效率下降。另外，隨著吸收塔漿液Cl-含量的增加，漿液性質(zhì)可能會(huì)改變，塔內(nèi)漿液會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，造成吸收塔溢流，甚至導(dǎo)致漿液進(jìn)入原煙道。

3.影響石膏品質(zhì)

吸收塔漿液中氯化物濃度升高，會(huì)引起石膏中剩余的脫硫劑量增大，還會(huì)是副作用石膏中的氯離子含量增加氯離子含量達(dá)到一定值時(shí)，就需要大量的沖洗水，這就無(wú)法保證石膏品質(zhì)。當(dāng)氯離子含量過高時(shí)，將會(huì)對(duì)石膏含水率產(chǎn)生不利影響，使石膏脫水性能急劇下降。石膏用作水泥緩凝劑時(shí)，對(duì)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(shí)需附加除氯的措施，使后續(xù)處理工藝復(fù)雜，費(fèi)用增加。

4.增加用電

氯離子具有較強(qiáng)的配位能力，在高濃度下會(huì)迅速與煙塵中的Al、Fe和Zn等金屬離子配位形成絡(luò)合物。這些絡(luò)合物將Ca或CaCO3顆粒包裹起來使其化學(xué)活性嚴(yán)重降低，漿液的利用率下降，最終導(dǎo)致吸收塔漿液在 的CaCO3過剩，但PH值卻無(wú)法上升，脫硫效率低。要想達(dá)到預(yù)想的脫硫效率就得增加溶液和溶質(zhì)，這樣就使得漿液循環(huán)系統(tǒng)電耗增加。

三、氯離子的控制措施

以上分析表明，雖然氯在煤、水及脫硫劑中的含量極低，但對(duì)濕法脫硫來說是一個(gè)關(guān)鍵因素。漿液中氯離子過高時(shí)，最有效的辦法是加大脫硫廢水的排放，但是要降低廢水中的氯離子也是非常困難的，投資和運(yùn)行費(fèi)用都很高。

比如煉鐵廠4#265㎡燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)控制Cl-含量我們采取了以下幾種措施：

1、液水應(yīng)盡量可能用于石灰石漿液制備，避免直接回收吸收塔，從而減少吸收塔漿液中Cl-含量；

2、石膏在脫水的過程中會(huì)帶走一定的Cl-，所以石膏在脫水時(shí)盡量少?zèng)_洗石膏餅；

3、每隔1小時(shí)對(duì)吸收塔漿液中的氯離子含量進(jìn)行測(cè)量，嚴(yán)格控制吸收塔漿液中的Cl-含量；

4、盡量選擇含低氯根的煤、石灰石、工藝水（由于較多不可控制因素，此方法實(shí)施比較困難）；

5、4#265㎡燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)在建設(shè)階段就設(shè)置了廢水處理系統(tǒng)，保證脫硫廢水達(dá)標(biāo)排放；發(fā)現(xiàn)Cl-還在上升，應(yīng)增大廢水排放量和石膏漿液脫水，置換新鮮的石膏漿液，保證脫硫效率。

6、自石膏旋流器底流處加三通及閥門，保證在不脫石膏的情況下24小時(shí)不間斷外排廢水。

四、總結(jié)

1.脫硫系統(tǒng)中石膏脫水處理和廢水處理系統(tǒng)工藝過程和參數(shù)的選擇，很大程度上取決于吸收塔漿液中氯化物的含量和副產(chǎn)物石膏的去向。

2.脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中吸收塔漿液氯化物濃度的控制可按煤中氯含量確定，對(duì)于低硫煤，可控制吸收塔漿液中氯化物濃度為2%；對(duì)于高硫煤，可選擇濃度3%-3.5%。

3.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫最佳運(yùn)行參數(shù)：吸收塔漿液密度在1070-1150kg/ m？，漿液PH值為5.4-5.8之間。實(shí)踐證明萊蕪分公司煉鐵廠4#265m2燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)工程經(jīng)運(yùn)行優(yōu)化后，脫硫效率達(dá)到95%以上，確保系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。