石灰石-石膏系統(tǒng)中吸收塔的結(jié)垢問題
1 結(jié)垢機(jī)理
1)石膏終產(chǎn)物超過了懸浮液的吸收極限,石膏就會(huì)以晶體的形式開始沉積,當(dāng)相對(duì)飽和濃度達(dá)到一定值時(shí),石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進(jìn)行生長(zhǎng),當(dāng)飽和度達(dá)到更高值時(shí),就會(huì)形成晶核,同時(shí),晶體也會(huì)在其它各種物體表面上生長(zhǎng),導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁結(jié)垢。
2)吸收液pH值的劇烈變化,低pH值時(shí),亞硫酸鹽溶解度急劇上升,硫酸鹽溶解度略有下降,會(huì)有石膏在很短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生并析出,產(chǎn)生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低,會(huì)引起亞硫酸鹽析出,產(chǎn)生軟垢。在堿性pH值運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。
2 解決辦法
1)運(yùn)行控制溶液中石膏過飽和度最大不超過130%。
2)選擇合理的pH值運(yùn)行,尤其避免運(yùn)行中pH值的急劇變化。
3)向吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種,以提供足夠的沉積表面,使溶解鹽優(yōu)先沉積在表面,而減少向設(shè)備表面的沉積和增長(zhǎng)。
4)向吸收液中加入添加劑如:鎂離子、乙二酸。乙二酸可以起到緩沖pH值的作用,抑制二氧化硫溶解,加速液相傳質(zhì),提高石灰石的利用率。鎂離子的加入生成了溶解度大的MgCO3,增加了亞硫酸根離子的活度,降低了鈣離子濃度,使系統(tǒng)在未飽和狀態(tài)下運(yùn)行,以防止結(jié)垢。另外,氫氧化鎂或碳酸鎂的溶解度遠(yuǎn)較石灰石大,所以設(shè)計(jì)中為了降低液氣比,采用石灰石中添加氫氧化鎂或碳酸鎂,稱加強(qiáng)鎂石灰石-石膏法。在當(dāng)?shù)劓V鹽產(chǎn)量豐富的情況下,是有很大優(yōu)勢(shì)的,其效果高于傳統(tǒng)石灰石-石膏法。
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