石灰石湿法脱硫：浆液密度和pH 对系统运行的影响分析

（2）?电耗增加?：高密度的浆液会使设备的电流升高，导致电耗增加，同时电机和轴承的温度也会升高。

（3）?系统结垢?：浆液密度过高会导致浆液在塔内构件表面结垢，严重时会造成喷嘴堵塞和石膏旋流子堵塞，影响脱水效果。石灰石浆液达到饱和状态，石灰石会析出，从而造成管道、设备结垢。

4.?脱硫效率降低?：高密度的浆液会降低石灰石的利用率，导致脱硫效率下降，形成恶性循环。

5.?石膏品质下降?：高密度的浆液会影响石膏的脱水效果，导致石膏品质降低。

（3）脱硫浆液密度对石膏脱水的影响

浆液密度过高或过低都会影响脱水效率?。当浆液密度过低时，CaSO4含量较低，CaCO3含量较高，这会导致CaCO3颗粒较小，易导致石膏脱水困难；而当浆液密度过高时，CaSO4含量较高，会阻碍CaCO3的溶解，抑制SO2的吸收，导致石膏脱水效果不佳。

 

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二、脱硫浆液pH控制要点

1.浆液PH值对脱硫效率的影响

从反应方程来看, 较高的pH值意味着浆液中石灰石的浓度很高, 有利于SO2的吸收。为了保证较高的SO2吸收速率, 必须保证较高的pH值, 吸收塔中的pH值通过不断加石灰石进行补充控制, 但并非pH值越高越好。高pH值的浆液有利于SO2的吸收,而低的pH值则有助于Ca²⁺的析出, 二者相互对脱硫效率呈上升趋势, 因为高的pH值意味着浆液中有较多的CaCO3 存在, 对脱硫当然有益。但pH>5.8后脱硫效率不会继续升高, 反而降低, 原因是随着H⁺浓度的降低, Ca²⁺的析出越来越困难。当pH=5.9 时,浆液中的CaCO3含量达到2.98% , 而CaSO4·2H2O 的含量也低于90%,显然此时SO2与脱硫剂的反应不彻底, 既浪费了石灰石, 又降低了石膏的品质。pH值再下降时, CaSO4·2H2O的含量又回升,CaCO3则降低。

（2）pH值导致的结垢原因

由于pH值导致的结垢原因主要有2点：

①在较高的pH值( 石灰系统pH>8.0,石灰石系统pH>6.2)下, 按前述有关反应生成CaSO3·1/2H2O软垢;
② 在石灰系统中, 较高pH值烟气中CO2的再碳酸化, 生成CaCO3沉积物。一般烟气中, CO2的浓度达10%以上, 是SO2 浓度的50 ～100倍。美国EPA和TVA的实验证明, 当进口浆液的pH≥9 时, CO2的再碳酸化的作用是显著的。所以无论从生成软垢的角度还是从CO2的再碳酸化作用讲, 石灰石浆液的进口pH≥9时, 一定会结垢。

总之, 一方面, pH值越高,SO2的吸收速度就越快, 但是浆液容易结垢, 堵塞泵和管道, 这是烟气脱硫过程中最容易出现也是最难解决的问题。工业FGD运行结果表明较低的pH值可降低堵塞和结垢的概率。但若pH 值太低时, 则阻碍了SO2 的吸收。另一方面, pH值的变化对CaSO3和CaSO4的溶解度有着重要的影响, pH值较高时,CaSO3溶解度较小, 而CaSO4溶解度则变化不大, 随着对SO2的吸收, 石灰石浆液的pH 值降低吸收剂中溶有较多的CaSO3, 并在石灰石表面形成一层液膜。而CaSO3的溶解度又使液膜的pH值上升, 溶解度的变小使液膜中的CaSO3析出并沉积在石灰石粒子的表面, 形成一个保护壳, 钝化脱硫剂。钝化的外壳阻碍了CaSO3继续溶解, 抑制了吸收反应的进行。

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