高比表氫氧化鈣在SDS脫硫中的應用

2024/05/13

高比表氫氧化鈣具有多孔、高活性、分散性好、利用率高等特點，比表面積是普通氫氧化鈣的3-4倍，脫硫效率高達95%以上。它的孔容達到5px3/g以上，煙氣中的HCl和SO2迅速完成吸附、吸收反應，利用率達到85%以上。此外，高比表氫氧化鈣有好的流動性，在使用過程中不易堵塞管道。

高比表氫氧化鈣在SDS脫硫中的應用主要體現在其對煙氣中的SO2有極佳的吸收效果。它能夠在高溫高濕條件下將SO2氣態轉化成顆粒狀的硫酸鈣，從而實現煙氣中SO2的脫除。

高比表氫氧化鈣在SDS脫硫中的優勢主要表現在其高效脫硫、適應性廣、資源回收利用、操作維護簡單、維護維修費用低等方面。例如，它對于煙氣中SO2的濃度變化和煙氣負荷的波動具有較強的適應性，能夠穩定地保持脫硫效果。

高比表氫氧化鈣在煙氣脫硫（SDS）中的工作原理主要是通過煙氣與氫氧化鈣的接觸，使煙氣中的二氧化硫（SO2）溶解于水并與氫氧化鈣漿液發生化學反應，生成亞硫酸鈣。隨后，在鼓入大量空氣的條件下，亞硫酸鈣進一步氧化生成硫酸鈣，即石膏，從而達到降低煙氣中SO2濃度的目的。

具體來說，煙氣中的SO2在吸收塔內與氫氧化鈣漿液接觸，反應生成亞硫酸鈣和水。這一步是物理吸收和化學吸收相結合的過程，其中SO2在吸收區被吸收，吸收劑的氧化和中和反應在吸收塔底部的儲液區完成并形成石膏。為了維持吸收劑恒定的pH值并減少氧化鈣耗量，吸收塔內的吸收劑被攪拌機、氧化空氣和吸收塔循環泵不停地攪動。

此外，煙氣中的其他雜質也能被去除。脫硫后的煙氣經過除霧器去除帶出的細小的液滴，經過熱交換器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏經過脫水裝置脫水后回收。

高比表氫氧化鈣在脫硫效率上的優勢主要體現在以下幾個方面：

1. 高比表面積：高比表氫氧化鈣的比表面積（BET）通常在40 m2/g以上，是普通氫氧化鈣的3-4倍，這意味著它可以提供更多的表面位點，從而提高脫硫效率。

2. 快速吸附和吸收：高比表氫氧化鈣的孔容達到5 px3/g以上，使得煙氣中的有害氣體如HCl和SO2能夠迅速完成吸附、吸收反應，提高脫硫效率。

3. 良好的流動性和不易堵塞性：高比表氫氧化鈣具有良好的流動性，在使用過程中不易堵塞管道，這有助于提高脫硫系統的運行效率和可靠性。

4. 高脫硫效率：據報道，高比表氫氧化鈣的脫硫效率可以達到95%以上，遠高于普通氫氧化鈣。

5. 資源化和利用：高比表氫氧化鈣脫硫后的副產物如酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣等一般固廢，可以進行資源化利用，減少了對環境的負面影響。

為了在實踐中避免高比表氫氧化鈣堵塞管道的問題，可以采取以下幾個策略：

1. 優化管道設計：確保管道配置合理，避免長時間停泵，減少氫氧化鈣在管路中的殘留。此外，盡量減少管路上的彎頭，采用大管徑的管路，以改善流動條件。

2. 調整溶液濃度：通過調整溶液濃度，可以改變氫氧化鈣的溶解度和流動性，從而減少堵塞的可能性。

3. 增大泵的功率和揚程：如果泵的吸入口經常堵塞，可以考慮增大泵的功率和揚程，以確保氫氧化鈣溶液能夠順利通過管道。

4. 使用高活性高比表面積氫氧化鈣：這類氫氧化鈣具有良好的流動性，使用過程中不易堵塞管道。它們已經在垃圾電廠和熱電廠脫硫中得到了廣泛應用，并成功替代了小蘇打。

5. 定期維護和清潔：定期對管道進行檢查和清潔，及時發現并處理潛在的堵塞問題，以保證系統的順暢運行。

6. 采用先進的脫硫技術：例如，HNPS脫硫技術采用了高活性高比表面積氫氧化鈣，直接噴射到煙道并與煙氣充分混合，完成對煙氣中酸性介質的吸附、吸收，脫硫效率高。

通過上述措施，可以在很大程度上減少高比表氫氧化鈣在實際應用中堵塞管道的問題，提高系統的運行效率和可靠性。