CN104772030A - 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法 - Google Patents

一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104772030A
CN104772030A CN201510218123.7A CN201510218123A CN104772030A CN 104772030 A CN104772030 A CN 104772030A CN 201510218123 A CN201510218123 A CN 201510218123A CN 104772030 A CN104772030 A CN 104772030A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antisludging agent
mixing
tower
sedimentation basin
pond
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510218123.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104772030B (zh
Inventor
艾华
徐海文
赵磊
张磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority to CN201510218123.7A priority Critical patent/CN104772030B/zh
Publication of CN104772030A publication Critical patent/CN104772030A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104772030B publication Critical patent/CN104772030B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后，回流至脱硫塔内，浆液中的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢；本发明解决了脱硫塔内结垢严重的问题，效果好、见效快、投资省，能够带来可观的经济效益。

Description

一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法
技术领域
本发明涉及双碱法脱硫技术领域，特别是涉及用于解决脱硫塔结垢问题的一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法。
背景技术
双碱法脱硫工艺首先是用NaOH的水溶液在脱硫塔内吸收SO2，然后在塔外的反应池中用石灰将吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液循环使用，烟气中的SO2最终以亚硫酸钙的形式排出塔外。
吸收塔内涉及的反应如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O   (1)
Na2SO3+SO2+H2O→NaHSO3   (2)
NaHSO3+NaOH→Na2SO3+H2O   (3)
Na2SO3+0.5O2→Na2SO4   (4)
反应池内的再生反应：
2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3·0.5H2O↓+1.5H2O(5)
上述反应中式(1)是双碱法脱硫的启动反应，正常运行后吸收塔内涉及脱硫的主反应式如式(2)所示，吸收塔循环浆液内的主脱硫剂实际上是Na2SO3。Na2SO3吸收烟气中的SO2转变为其酸式盐NaHSO3式(3)，通过再生泵抽取部分塔内浆液送去再生池再生。
在再生池内，生石灰熟化后生成的熟石灰与酸式盐NaHSO3反应，中和其中的H+，使其转变为具有脱硫活性的正式盐Na2SO3，恢复Na2SO3/NaHSO3这个缓冲体系的缓冲容量，式(5)所示。通过回流泵将再生后的浆液送回到吸收塔内，从而维持塔内的脱硫能力。
但在脱硫系统运行过程中，脱硫塔内和管道中会产生结垢现象。结垢是浆液中一种或几种盐在在脱硫系统运行状态下过饱和并在器壁上结晶的过程。双碱法脱硫系统的管壁、塔壁、喷嘴处极易结垢，塔内会形成十几厘米至几十厘米厚的结晶体，导致系统阻力增加、流量降低、垢下腐蚀、控制仪表失效和保护层破坏，严重的还会导致系统停运，除雾器的严重结垢有时会导致除雾器局部垮塌。
从原理上分析，脱硫系统浆液所吸收的二氧化硫经过各种化学反应后最终从系统中除去是依靠CaSO3和CaSO4的结晶过程来完成的，这种反应是必然发生的，也是我们脱硫生成石膏所期望的。但我们希望此反应仅发生在系统的沉淀池中完成结晶过程，但实际情况是双碱法脱硫技术运行在碱性条件下，当pH值大于8时，86％以上的SO2以SO3 2-的形式存在，导致结垢倾向加重，加之沉淀池中的结晶并不能彻底分离吸收液中的Ca2+，必然在系统的其它部位产生大量结晶即CaSO4，就产生了系统的严重结垢。
结垢会导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大，长期运行成本极高。同时，结垢严重，很多脱硫系统只能在环保监测验收的时候使用，严重影响空气质量，是空气质量恶化的主要原因之一。这也是制约双碱法工艺推广的重要原因。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，即：添加阻垢剂，在氧化池与沉淀池之间加一阻垢剂添加装置，保证了阻垢剂均匀混入浆液中，并随着浆液循环于整个脱硫系统，能够预防塔壁、旋流板、筛孔、喷嘴结生污垢，可以抑制因脱硫塔结垢而带来的系统不稳定，甚至停车检修而造成的经济损失，本发明解决了脱硫塔内结垢严重的问题，效果好、见效快、投资省，能够带来可观的经济效益。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后回流至脱硫塔内，浆液中的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢。
所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80％的阻垢剂和20-30％的稀硫酸的混合物，阻垢剂成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％；
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内，或投加在沉淀池前，加药量在200ppm～300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在100ppm～150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整，投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围内。
在脱硫系统中，初始碱度高，一般常规有机磷酸(盐)比如HEDP、ATMP、DTPMPA，在短时期，就会降解为磷酸盐，进而系统会生成大量磷酸钙垢污；常规有机磷酸盐系统，不能解决该类脱硫工艺结垢问题。聚合物，比如常规的聚丙烯酸(盐)、聚马来酸等，虽然对硫酸钙具有一定分散作用，但是为达到较好的抑制结垢，往往该类药剂添加量特别大，并且高钙离子、高无机盐含量，往往使这些聚合物形成凝胶。本发明脱硫塔专用阻垢剂可以解决以上缺陷，实践验证为广谱脱硫系统专用阻垢药剂，其中阻垢剂为透明液态中性酸，具体主要成分为磷酸盐及分散剂类化学药剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是能够防止脱硫塔和整个循环管道的结垢。选用的阻垢剂所具备的性质：高硬度，不易形成凝胶，有一定抗体系硬度能力；高碱度与氧化环境，不易降解，具有一定耐碱度能力，抗氧化能力；所用物质晶格修饰效果好，这样即使形成垢污也不会据并在一起，抑制设备表面结垢。解决了许多脱硫剂产生大量磷酸钙污垢和用药量大的弊端，投加本药剂后，能有效提高系统的使用率，增加一定的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明作进一步说明。
一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与混合阻垢剂混合后再流入沉淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后回流至脱硫塔内，浆液中的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢。
所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80％的阻垢剂和20-30％的稀硫酸的混合物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％。
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在200ppm～300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在100ppm～150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整。投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围内。
阻垢剂主要技术指标：
项目 指标
外观 淡黄色透明液体
PH(1％) ≥9.0
总磷(％，PO4 3-) ≥4.0
密度(20℃g/cm3) ≥1.15
固含(％) ≥30
与现有技术相比，本发明的有益效果是能够防止脱硫塔和整个循环管道的结垢。选用的阻垢剂所具备的性质：高硬度，不易形成凝胶，有一定抗体系硬度能力；高碱度与氧化环境，不易降解，具有一定耐碱度能力，抗氧化能力；所用物质晶格修饰效果好，这样即使形成垢污也不会据并在一起，抑制设备表面结垢。解决了许多脱硫剂产生大量磷酸钙污垢和用药量大的弊端，投加本药剂后，能有效提高系统的使用率，增加一定的经济效益。
本发明的除垢原理：阻垢剂加入到沉淀池后，首先通过阻垢剂的缓冲作用使沉淀池具有稳定的pH值(具体投加量按照上节方法)，稳定的pH值能够最大限度的提高结晶固体的含量，使CaSO3和CaSO4的结晶沉淀过程最大限度的在沉淀池中进行，减少循环流入脱硫塔的Ca2+。其次阻垢剂能够均匀的混合于沉淀后的上清液中，流入反料池后阻垢剂随着浆液流入脱硫塔，并随着浆液循环于整个系统，能够有效的阻止脱硫塔和管道中垢的形成，反应原理如下：
上述反应式中(6)表示CaSO4微溶于水，反应式(7)表示阻垢剂HA电离，反应式(8)表示Ca2+和A-反应生成络合物CaA2，CaA2溶于水。这个过程能够去除垢的主要成分CaSO4·2H2O。
实施例一
本实施例的步骤为：
在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与混合阻垢剂混合后再流入沉淀池，
所述的混合阻垢剂为质量百分比70％的阻垢剂和30％的稀硫酸的混合物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10份、有机膦10份、锌盐15份、缓蚀剂50份，溶解液40份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％；
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在200ppm～230ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在100ppm～120ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整。投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围内。
运用本实施例有效阻止脱硫塔和管道中垢的形成，相对于传统技术，垢的形成仅为原来的5％。
实施例二
本实施例的步骤为：
在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与混合阻垢剂混合后再流入沉淀池，
所述的混合阻垢剂为质量百分比80％的阻垢剂和20％的稀硫酸的混合物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物15份、有机膦20份、锌盐10份、缓蚀剂50份，溶解液50份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％。
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在220ppm～230ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在120ppm～150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整。投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围内。
运用本实施例有效阻止脱硫塔和管道中垢的形成，相对于传统技术，垢的形成仅为原来的3％。
实施例三
本实施例的步骤为：
在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与混合阻垢剂混合后再流入沉淀池，
所述的混合阻垢剂为质量百分比75％的阻垢剂和25％的稀硫酸的混合物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物13份、有机膦15份、锌盐12份、缓蚀剂45份，溶解液60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％。
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在250ppm～300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在100ppm～130ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整。投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围内。
运用本实施例有效阻止脱硫塔和管道中垢的形成，相对于传统技术，垢的形成仅为原来的4％。

Claims (1)

1.一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后，回流至脱硫塔内，浆液中的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢；
所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80％的阻垢剂和20-30％的稀硫酸的混合物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70％；
所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在200ppm～300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂含量在100ppm～150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率及沉淀形成进行调整。
CN201510218123.7A 2015-04-30 2015-04-30 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法 Active CN104772030B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510218123.7A CN104772030B (zh) 2015-04-30 2015-04-30 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510218123.7A CN104772030B (zh) 2015-04-30 2015-04-30 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104772030A true CN104772030A (zh) 2015-07-15
CN104772030B CN104772030B (zh) 2017-03-01

Family

ID=53613986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510218123.7A Active CN104772030B (zh) 2015-04-30 2015-04-30 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104772030B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109745850A (zh) * 2019-03-07 2019-05-14 广东南方碳捕集与封存产业中心 一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4818506A (en) * 1988-01-15 1989-04-04 Nalco Chemical Company Gypsum scale inhibitors for flue gas desulfurization systems
CN102284239A (zh) * 2011-06-16 2011-12-21 煤炭工业济南设计研究院有限公司 一种塔外循环加独立氧化双碱法脱硫工艺及装置
CN102284237A (zh) * 2010-06-21 2011-12-21 中国石油化工股份有限公司 一种抑制双碱法烟气脱硫工艺结垢的方法
CN103288226A (zh) * 2013-05-07 2013-09-11 明增安 一种脱硫塔浆液阻垢剂
CN103394285A (zh) * 2013-08-14 2013-11-20 哈尔滨金大环境工程有限公司 双碱法脱硫工艺的循环脱硫液工艺流程

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4818506A (en) * 1988-01-15 1989-04-04 Nalco Chemical Company Gypsum scale inhibitors for flue gas desulfurization systems
CN102284237A (zh) * 2010-06-21 2011-12-21 中国石油化工股份有限公司 一种抑制双碱法烟气脱硫工艺结垢的方法
CN102284239A (zh) * 2011-06-16 2011-12-21 煤炭工业济南设计研究院有限公司 一种塔外循环加独立氧化双碱法脱硫工艺及装置
CN103288226A (zh) * 2013-05-07 2013-09-11 明增安 一种脱硫塔浆液阻垢剂
CN103394285A (zh) * 2013-08-14 2013-11-20 哈尔滨金大环境工程有限公司 双碱法脱硫工艺的循环脱硫液工艺流程

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109745850A (zh) * 2019-03-07 2019-05-14 广东南方碳捕集与封存产业中心 一种用于燃煤电厂二氧化碳捕集的循环预处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104772030B (zh) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101879406B (zh) 一种双碱法烟气脱硫设备及脱硫方法
CN102019138B (zh) 用于湿法烟气脱硫工艺的多功能复合添加剂及其使用方法
CN104190241A (zh) 一种用于石灰石石膏法脱硫的节能增效复合试剂
CN102580514A (zh) 强化湿法烟气脱硫工艺添加剂
CN102166470A (zh) 一种双碱法烟气脱硫装置及脱硫方法
CN103691288A (zh) 一种用于石灰石-石膏法脱硫脱硝剂添加剂的制造方法
CN107138030A (zh) 湿法脱硫系统增效阻垢重金属去除剂及其制备方法
CN102807288A (zh) 一种适用于石灰石湿法脱硫过程中的阻垢剂及其制备方法
CN102284237A (zh) 一种抑制双碱法烟气脱硫工艺结垢的方法
CN104437056B (zh) 一种烟气脱硫装置
CN100364646C (zh) 强化烟气脱硫工艺中石灰石浆液活性的方法及组合添加剂
CN103801188B (zh) 一种石灰石湿法烟气脱硫添加剂及其制作方法
CN103480260B (zh) 利于乙烯废碱液的湿法烟气脱硫工艺
CN104772030A (zh) 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法
CN105251335A (zh) 石灰石-石膏湿法烟气脱硫增效剂及其制备方法
CN102847423A (zh) 催化术双碱法脱硫除尘工艺
CN104689700A (zh) 一种氧化锌脱硫工艺
CN201791461U (zh) 一种双碱法烟气脱硫设备
CN102423617A (zh) 一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法
CN206262350U (zh) 基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备
CN105169923A (zh) 一种改进石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺
CN103752162A (zh) 一种烟气脱硫增效剂
CN104226102A (zh) 一种铝电解烟气水平喷雾脱硫装置和方法
CN207227234U (zh) 一种反渗透浓水利用系统
CN206262349U (zh) 含碳酸钠的烟气脱硫剂再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant