石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的探究

陆小锋

摘 要：随着我国国民经济水平的提高，我国的各行各业也都取得了飞速的发展和进步，同样我国的火力发电企业也得到了快速的发展和壮大，而随着我国科学技术水平的不断进步，我国火电厂的石灰石-石膏湿法烟气脱硫也已经更加的成熟。在石灰石-石膏湿法脱硫系统的吸收塔浆液中，其氯离子含量是非常高的，那么这就会危害到设备的政策运行，同时会影响系统的脱硫效率。文章便对湿法脱硫系统吸收塔浆液中氯离子的来源、湿法脱硫吸收塔中氯离子对系统的危害以及湿法脱硫吸收塔中氯离子的控制措施三个方面的内容进行了详细地分析和探析，从而详细地论述了如何做好石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的控制工作。

关键词：湿法脱硫；吸收塔；氯离子问题

中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）22-0170-02

现阶段，我国环保相关的法律法规已经越来越健全了，烟气脱硫系统的应用也更加的广泛了，大部分的火电厂都已经增设了烟气脱硫装置，都在努力的缓解日益严重的酸雨问题。石灰石-石膏湿法脱硫工艺应用的较为广泛，其脱硫效率高、吸收剂分布广并且工艺成熟，但也有很多因素会对其脱硫效率产生影响，吸收塔漿液中的氯离子含量就是一个重要的影响因素，当其含量过高时，浆液就具有更强的腐蚀性，同时还会降低副产品石膏的品质，石灰石的溶解度受到影响，从而降低了系统整体的脱硫效率，因此，我们应采取积极有效的防治措施，从而为脱硫系统的稳定运行提供有效的理论支持。

1 湿法脱硫系统吸收塔浆液中氯离子的来源

在石灰石-石膏湿法脱硫系统中，所产生的氯化物的最主要来源就是脱硫吸收剂、补充水以及原料煤，氯离子在脱离吸收剂中的含量约为0.01%，而其在脱硫工艺水中的含量则为20-150mg/L，在FGD系统中的氯元素几乎都是来源于烟气中的氯化氢，导致这一现象出现的根本原因则是煤中的含氯量过高。我国所生产的原煤中，氯的含量大概为0.1%，还有一小部分煤中氯的含量能达到0.35%，还有一部分高灰分煤的氯含量达到了4%。在原材料煤中，氯元素几乎都是以无机物的形式存在的，常见的无机物有氯化镁、氯化钙、氯化钠以及氯化钾等。

2 湿法脱硫吸收塔中氯离子对系统的危害

2.1 腐蚀性较强

氯离子对于不锈钢是有着极强的腐蚀性的，其具体表现为会破坏钝化膜，并且还会降低其PH值。当PH值达到某一较低的值时，不锈钢就会对氯离子变得越来越敏感，并且出现我们常见到的点蚀这一现象。同时金属的应力腐蚀、选择性腐蚀、缝隙腐蚀以及孔蚀等现象都可能是由氯离子引起的。如果氯离子的含量超过了2%，那么就不可以继续使用这一不锈钢了，建议选择其他抗腐蚀性能力较高的材料，如玻璃鳞片衬里和氯丁基橡胶等。可见，如果石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔浆液中的氯离子含量较高，那么与浆液产生接触的部位就很容易受到腐蚀，如设备、管道以及罐体等，为了避免这一问题的出现，就不得不选用抗腐蚀性能更加的设备和材料，势必就会增加成本。

2.2 吸收塔内的化学反应被抑制

在湿法脱硫系统的吸收塔浆液中，氯化物存在的最主要产物就是氯化钙，随着钙离子浓度的不断增加，石灰石的溶解反应就会受到限制，液相的碱度会随之降低，那么吸收塔内的化学反应也会被抑制，二氧化硫的去除率就会受到影响。氯离子的扩散系数增加，那么吸收塔浆液中的硫酸根离子就会被排斥，无法实现二氧化硫正常的化学吸收和物理吸收，脱硫反应就无法顺利进行了，大大的降低了系统整体的脱硫效率。同时在吸收塔浆液中氯离子不断增加的情况下，浆液的性质可能也会随之发生改变，在浆液中会产生大量的气泡，那么吸收塔就可能出现浆液溢流的情况，浆液还可能会进入到原烟道中。

2.3 石膏的品质降低

当湿法脱硫吸收塔浆液中的氯化物浓度不断增加时，那么也势必会增加石膏中剩余的脱硫剂量，副产物石膏中的氯离子含量也会增加，当氯离子含量增加到某一特定值后，那么就不得不使用大量的冲洗水来冲洗石膏，虽然能够有效的降低氯离子的含量，但也会影响到石膏的品质。从表1中我们可以看到，随着氯离子含量的不断上升，这对副产品石膏中的含水率是有着不利的影响的，大大的降低了石膏产品的脱水性能。当石膏产品被用作水泥缓凝剂时，对其内部的氯离子含量是有着明确的要求的，其是不能大于0.1%的，所以，当氯离子的含量不断增加时，那么火电厂就应及时的采取有针对性的对策来去除氯离子，不但增加了成本，也提升了后续处理工艺的复杂程度。

2.4 增加了火电厂用电

氯离子的配位能力是非常强的，当其浓度较高时就会与烟尘中的氯离子、锌离子和铁离子的金属离子产生化学反应并生成新的络合物，而这些络合物又会将碳酸钙颗粒或是钙离子包裹起来，那么就会降低其化学活性，从而影响到吸收塔浆液的利用率，在吸收塔的浆液中就会剩下大量的碳酸钙，此时浆液的PH值是不会随之上升的，系统整体的脱硫效率就会下降。而如果仍想保持原有的脱硫效率，此时就必须增加溶液和溶质，浆液循环系统的电耗就会大大提升。

3 湿法脱硫吸收塔中氯离子的控制措施

在对上述的内容进行分析后，我们知道氯离子对于石灰石-石膏湿法脱硫系统是有着很大的危害的，并且也是影响系统稳定运行的一个重要因素，当氯离子在吸收塔浆液中的含量过高时，我们就应立即采取措施，而在不显著增加成本的前提下，我们可采用的最有效措施就是做好脱硫废水的排放工作。

某地区热电厂2×300MW机组烟气脱硫工程控制氯离子的含量采用了以下几种办法：要想尽可能的不直接回收吸收塔，从而最大限度的降低吸收塔浆液中的氯离子含量，那么液水建议采用石灰石浆液制备；在对石膏进行脱水作业时，有一部分氯离子是会被一起带走的，那么在脱水石膏作业时应尽可能的不去冲洗石膏饼；应配有专人定期的测量湿法脱硫吸收塔浆液中氯离子的含量，确保吸收塔浆液中氯离子含量是符合要求的；选择材料时，应尽量选择氯离子含量低的煤、工艺水和石灰石；当发现浆液中氯离子的含量仍在上升，应进一步的对石膏浆液进行脱水处理并增加废水的排放量，设置完善的废水处理系统，置换新鲜的石膏浆液，确保脱硫废水的排放是符合相关要求的，充分地提升系统整体的脱硫效率。

4 结束语

通过以上的论述，我们可以得到以下三个结论：（1）在火电厂的石灰石-石膏湿法脱硫系统中，我们在选择和确定石膏脱水处理和废水处理系统的工艺过程和参数时，应充分的考虑到吸收塔浆液中氯化物的含量和产品石膏的去向；（2）在脱硫系统的运行过程中，我们可以依据煤中的氯含量来控制吸收塔浆液中的氯离子浓度，如果是高硫煤，吸收塔浆液中的氯离子浓度应在3%-3.5%的范围内，如果是低硫煤，其浓度应为2%左右；（3）对于石灰石-石膏湿法脱硫系统来说，应确保其各项参数都是最优的，吸收塔的浆液密度控制在1080-1150kg/m3的范围内，浆液的ph宜在5.3-5.8之间，大大的提升了系统的脱硫效率，确保系统运行的安全性和高效性。

参考文献：

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