湿法脱硫降低石膏氯离子含量研究

魏书杰

摘要：伴随我国经济水平的不断提升，社会各个行业都在不断发展，在此情况下，我国火力发电企业也在不断进步，然而在科技水平的升级和创新下，我国火力发电企业所使用的石膏湿法烟气脱硫技术也变成更加完善。如在石膏湿法脱硫系统中的吸收塔液体中，氯离子含量较高，就一定会对设备正常运行产生较大危害，并且还会对系统脱硫效果产生影响。为此本文首先对湿法脱硫石膏中氯离子含量高所产生的危害及影响湿法脱硫降低石膏中氯离子含量的原因进行了细致深入的分析，之后在此基础上，提出湿法脱硫降低石膏中氯离子含量的对策，望可以为电力发电企业湿法脱硫降低石膏氯离子含量的有效实现提供参考。

关键词：湿法脱硫;降低石膏氯离子含量;危害;对策

因为经济水平的不断提升，使得人们对于电力的需求量的不断增大，为此电力企业便需不断提高电产量，所以在此情况下对于煤炭的需求量就会随之增大，这样便造成煤炭排放出大量的二氧化硫，依据我国对于环保的相关规定，需对燃煤企业实施烟气脱硫，然在脱硫的工艺当中，经常会使用石灰石-石膏湿法脱硫技术，然而在脱硫过程中一定会产生大量石膏，这种石膏大都用在建筑建设材料，这一行业对于石膏的品质要求非常严格，国家标准要求含水量不可超过10%，氯离子含量不可超过300ppm，这样的石膏才算是高品质石膏，然而事实上，由于各厂所用脱硫系统与脱硫剂的品质存在差异，所以造成石膏内氯离子含量不等。如果氯离子含量过高一定会造成较大的危害，所以一定要对氯离子含量把控好。

1.湿法脱硫石膏中氯离子含量高的危害

1.1腐蚀性强

氯离子对不锈钢具有强烈腐蚀性，会对钝化膜造成破坏，同时还会使其PH值有所降低。如果PH值下降到某一值的时候，不锈钢便会对氯离子的反应更加敏感，同时还会因此产生点蚀情况。金属出现应力腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀都是因为氯离子而产生的。如氯离子含量大于2%，那么此不锈钢器件就不能再继续使用，需选择抗腐性强的材料，例如，玻璃磷片衬里或是氯丁基橡胶材料等。由此可以发现，如石灰石-石膏湿法脱硫系统吸收塔内液体含氯离子量高，那么在与浆液接触的位置便会受到腐蚀，如管道、设备或是罐体，为了防止产生这种问题，所以必须选择抗腐性强的设备及材料，这样就会增大成本[1] 。

1.2吸收塔内化学反应受到影响

在湿法脱硫吸收塔液中，所存在的氯化物产物便是氯化钙，伴随钙离子浓度的增大，石灰石溶解反应便会因此受到阻碍，这时液相碱度会不断下降，而且吸收塔内化学反应也会因此而受到干扰，二氧化硫去除效果便会受到影响。同时氯离子扩散数值会有所提高，如此吸收塔液内硫酸根离子便会遭受排斥，不能完成二氧化硫的化学和物理正常吸收反应，在此情况下，脱硫作业便不能正常稳固实施，这样会很大程度降低系统脱硫效果。在吸收塔液体内氯离子增加时，浆液性质极有可能会在此基础上发生变化，而且会在浆液内生成大量气泡，这时吸收塔便会发生浆液溢出的情况，严重的情况下，浆液还会流进原烟道。

1.3造成石膏品质下降

如果吸收塔浆液内氯化物浓度持续上升，一定会使石膏内剩余脱硫剂量有所增加，副产物石膏内氯离子含量此时也会增加，但是当氯离子整体含量增加到一定程度的时候，必须要应用大量冲洗水对石膏进行冲洗，尽管可以使氯离子含量降低，但是还是会对石膏品质产生影响。当石膏被用于制作水泥缓凝剂的时候，对于石膏内氯离子含量要求就会非常严格，氯离子含量不可超过0.1%，因此当氯离子含量持续增大时，火力电厂便需及时使用有效的方法来将氯离子去除，这时不但会增大成本，同时也会使后续处理工作变得更加复杂。

2.影响湿法脱硫降低石膏中氯离子含量的原因

现时期，各个企业为了使石膏内氯离子含量有所降低，在石膏脱水过程中，会选择使用洗涤法，因为氯离子具有较强的亲水性，所以，可以使用滤饼冲洗水来对石膏饼实施冲洗，这样可以将石膏饼的氯离子带出。

2.1冲洗位置的选择

为了确保石膏饼内氯离子的含量是允许的数值，需在真空皮带机的上端安装冲洗水来对滤饼实施洗涤。按照滤布上石膏浆液析出浓度，可划分不同的分区，即氯离子高浓度区和中浓度，及合格滤饼区，这三个分区由滤饼冲洗水管沿着皮带机的前进运行方向，来确定滤饼冲洗的具体位置。滤饼冲洗水管最为科学的位置，便是在石膏滤饼到达冲洗的位置时，大部分水分可以被有效的析出，不然氯离子含量高的水分就会在没有析出的时候涌入洗涤水中。与洗涤水混在一起，只能冲淡滤饼表面液体内的氯离子，却根本不能真正的使洗涤滤饼降低石膏内氯离子含量;滤饼冲洗水的安装应靠前，尽管在石膏饼到达洗涤位置的时候水分已析出，而且涌入洗涤水以后也可使氯离子含量有所降低，然而却因为安装位置与皮带机头太近，造成洗涤操作完成后，滤饼的析水段因此变短，由此造成滤饼中石膏内氯离子含量降低，但在此同时含水量也会随之增加[2] 。

2.2水均布器的完整性

滤饼冲洗水均布器其实就是在滤饼冲洗水管下方所设置的，当皮带机运行时，滤饼冲洗水均布器处于石膏滤饼上方，这时滤饼冲洗水会喷到石膏滤饼上，由此确保滤饼冲洗水，可以在皮带机的断面进行均匀的分布。真空皮带机在运行期间，通常都只对滤饼冲洗水均布器其均布作用有所了解，而却忽略了另一个比较重要的作用，那就是均布器还具备分离石膏表面不同氯离子含量浆液分水的作用。在滤饼冲洗水管的位置设置合理的基础上，均布器还具有阻挡上一区域氯离子浆液进到下级区域的作用。如果不设置均布器，或是均布器发生破损，将会造成上级含氯高的液体经过缺口而进到下一级区域当中，最终对洗涤效果产生影响。

2.3冲洗水的水平衡性

冲洗滤饼水通常回到脱硫吸收塔，石膏品質分好坏，水量也分大小，如果水量过大会对吸收塔水平衡造成破坏，所以水量最终只能外排。

3.湿法脱硫降低石膏中氯离子含量的对策

从以上几点可以看出，这种洗涤法仍存在很多不确定性因素。所以无法保证会产出高质石膏。现时期，某电厂使用了一种全新的氯离子系统，并且已稳定正常使用半年，这一系统主要是在脱水机下方加设100m3石膏液箱，经过脱水后的石膏可进进到浆液箱内，并同时还需加入适量的水使其达到相应密度，这时搅拌器也需连续的运行，之后再由浆液泵将石膏浆液送到立盘过滤机内开始脱水，由此获得新滤饼，之后滤液水回流到吸收塔内。这一系统所具备以以下几种优点，即：①可以有效的获得各优质脱硫石膏，并且可以结合每个企业的不同需求，生产出符合企业实际情况的适合氯离子含量的石膏体，可在100ppm到600ppm间进行调整，调整方法便是对石膏浆液箱内的石膏浓度进行调整。②水量可控，水份和石膏能够融合，质量具备安全性，二次脱水后滤注水返回到脱硫吸收塔内，但是水量在吸收塔内的平衡性不会受到影响，这时氯离子含量可以控制在600ppm到1000ppm之间，水量可控制在每吨水搭配1到1.5吨石膏。③使用立盘过滤机的优点是占地少，维护成本经济，检修便捷灵活，投资少。④这一系统在实施二次压滤时会产生一定费用，但是费用并不高，大约每吨石膏会耗用2KW*H电量[3] 。

4.结语

总体来说，对石膏氯离子产生影响的因素有很多，所以如想使石膏能够得到有效应用，便需提升石膏质量，并同时还需利用有效的对策来降低石膏氯离子其对石膏产品质量所产生的影响。从整体情况来看，本文所使用的全新的石膏降氯离子系统非常稳定并且节水性良好，脱硫石膏可以放心使用。能够切实的达到资源和固废的有效利用。

参考文献：

[1] 刘绍银.火电厂湿法烟气脱硫废水处理基干问题的探讨[J].热力发电，2010.

[2] 朱新源.石灰石-石膏湿法脱硫工艺研究进展[J].应用能源技术，2012.

[3] 白云峰.湿法烟气脱硫双入口吸收塔内烟气流畅模拟[J].热力发电，2013.

（作者单位：信发集团）