CN113702454A - 一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法，包括自动控制系统、反应器、浆液计量泵、氧化剂I₂液槽、氧化剂I₂液注射泵、氧化还原电极、冲洗水喷嘴及废液蠕动泵；氧化剂I₂液槽的出口经氧化剂I₂液注射泵与反应器的氧化剂I₂液入口相连通，浆液循环管路的出口经浆液计量泵与反应器的浆液入口相连通，冲洗水管道与反应器内的冲洗水喷嘴相连通，氧化还原电极插入于反应器内；自动控制系统与浆液计量泵、氧化剂I₂液注射泵、氧化还原电极、冲洗水阀及废液蠕动泵，该系统及方法能够准确、自动和实时地测量出脱硫浆液中亚硫酸盐浓度。

Description

一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法

技术领域

本发明属于环保和工业废气净化技术领域，涉及一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法。

背景技术

随着国家大气污染物排放标准的日益提升，大型燃煤火电机组普遍已实施或正在实施大气污染物超低排放标准，在实现烟气超低排放的同时，希望能够通过运行优化控制，找到超低排放与机组能耗最优的平衡点，以降低机组能耗，是火电企业一直在努力的方向。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术是现阶段技术最成熟、运用最广泛的烟气脱硫技术。原烟气进入吸收塔，烟气中的SO₂与喷淋浆液中的石灰石(CaCO₃)反应，首先生成亚硫酸钙；亚硫酸钙再被氧化空气氧化，得到副产品石膏(CaSO_4·2H₂O)晶体。当浆液中氧化率过低时，浆液中亚硫酸盐含量较高，会影响脱硫效率和脱硫副产物石膏的品质，亚硫酸盐含量过高时还会引起系统结垢发生堵塞，危及系统安全运行。为了保证石膏质量并防止脱硫结垢，大多数电厂都以设计最大氧化风量补入塔内浆池，浆液常处于过氧化状态，导致氧化风系统运行能耗偏高。同时，由于过量的氧化空气补入吸收塔浆池，吸收塔浆池的起泡现象趋于严重，且塔内浆液溶解氧提升，设备及管道腐蚀风险加剧。

目前，国内外对氧化过程的评价主要采用人工取样、实验室检测样品中亚硫酸盐含量。该方法测试的浆液氧化状况与实际情况相比存在较大的延后性，再加上亚硫酸盐本身的易氧化性，实验室的检测结果与浆液中的真实情况并不一定完全相符。在线监测主要采用ORP方法，但是ORP只能反映出脱硫循环浆液的氧化性或者还原性强弱的相对程度，不能完全表现出浆液中某种氧化物或者还原物的浓度。脱硫循环浆液成分十分复杂，ORP指标与浆液中pH值、溶液中金属离子的价态等很多因素相关，难以用这一单一指标实现对氧化程度精确化、系统化的调控。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法，该系统及方法能够准确、自动和实时地测量出脱硫浆液中亚硫酸盐浓度。

为达到上述目的，本发明所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统包括自动控制系统、反应器、浆液计量泵、氧化剂I₂液槽、氧化剂I₂液注射泵、氧化还原电极、冲洗水喷嘴及废液蠕动泵；

氧化剂I₂液槽的出口经氧化剂I₂液注射泵与反应器的氧化剂I₂液入口相连通，浆液循环管路的出口经浆液计量泵与反应器的浆液入口相连通，冲洗水管道与反应器内的冲洗水喷嘴相连通，氧化还原电极插入于反应器内；

自动控制系统与浆液计量泵、氧化剂I₂液注射泵、氧化还原电极、冲洗水阀及废液蠕动泵。

反应器的底部出口处设置有排液阀。

反应器的底部出口与废液蠕动泵的入口相连通。

反应器固定于支架上。

冲洗水管道经冲洗水阀与反应器内的冲洗水喷嘴相连通。

自动控制系统连接有显示器。

自动控制系统连接有存储器。

本发明所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量方法包括以下步骤：

通过自动控制系统打开浆液计量泵，从浆液循环管路中抽取定量的浆液，并输入至反应器中，打开氧化剂I₂液注射泵向反应器中逐滴加入I₂液，读取氧化还原电极的电位值，当电位发生阶跃变化时，则停止加入I₂液，并计量消耗I₂液的体积，再根据I₂液的浓度计算亚硫酸盐的浓度。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统及方法在具体操作时，通过自动控制系统控制定量抽取浆液、加入氧化剂I₂液、冲洗、测量及排液，并判断氧化还原反应终点，再精确计量加入氧化剂I₂液的量，然后再计算取样浆液中的亚硫酸盐浓度，有效防止取样、运输及实验室分析过程中亚硫酸盐样品的分解，提高分析的准确性，相比于传统的碘量法，取消试剂HCL及Na₂S₂O₃，减少试剂的使用量，简化操作流程，简化系统结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为反应器、2为支架、3为浆液计量泵、4为氧化剂I₂液槽、5为氧化剂I₂液注射泵、6为氧化还原电极、7为冲洗水阀、8为冲洗水喷嘴、9为废液蠕动泵。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本发明所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统包括反应器1、支架2、浆液计量泵3、氧化剂I₂液槽4、氧化剂I₂液注射泵5、氧化还原电极6、冲洗水阀7、冲洗水喷嘴8及废液蠕动泵9；

反应器1固定于支架2上，反应器1的底部出口处设置有排液阀，反应器1的底部出口与废液蠕动泵9的入口相连通，氧化剂I₂液槽4的出口经氧化剂I₂液注射泵5与反应器1的氧化剂I₂液入口相连通，浆液循环管路的出口经浆液计量泵3与反应器1的浆液入口相连通，冲洗水管道经冲洗水阀7与反应器1内的冲洗水喷嘴8相连通，氧化还原电极6插入于反应器1内。

通过氧化还原电极6检测浆液与氧化剂I₂液反应时的氧化还原电位，自动控制系统与浆液计量泵3、氧化剂I2液注射泵5、氧化还原电极6、冲洗水阀7及废液蠕动泵9；

通过自动控制系统控制定量抽取浆液、加入氧化剂I₂液、冲洗、测量及排液，自动控制系统判断氧化还原反应终点，并精确计量加入氧化剂I₂液的量，自动计算取样浆液中的亚硫酸盐浓度，最后通过显示器进行显示，并通过存储器进行存储。

本发明的工作过程为：

打开浆液计量泵3，从浆液循环管路中抽取定量的浆液，并输入至反应器1中，打开氧化剂I₂液注射泵5向反应器1中逐滴加入I₂液，读取氧化还原电极6的电位值，当电位发生阶跃变化时，则停止加入I₂液，并计量消耗I₂液的体积，再根据I₂液的浓度计算亚硫酸盐的浓度。

Claims (8)

1.一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，包括自动控制系统、反应器(1)、浆液计量泵(3)、氧化剂I₂液槽(4)、氧化剂I₂液注射泵(5)、氧化还原电极(6)、冲洗水喷嘴(8)及废液蠕动泵(9)；

氧化剂I₂液槽(4)的出口经氧化剂I₂液注射泵(5)与反应器(1)的氧化剂I₂液入口相连通，浆液循环管路的出口经浆液计量泵(3)与反应器(1)的浆液入口相连通，冲洗水管道与反应器(1)内的冲洗水喷嘴(8)相连通，氧化还原电极(6)插入于反应器(1)内；

自动控制系统与浆液计量泵(3)、氧化剂I₂液注射泵(5)、氧化还原电极(6)、冲洗水阀(7)及废液蠕动泵(9)。

2.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，反应器(1)的底部出口处设置有排液阀。

3.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，反应器(1)的底部出口与废液蠕动泵(9)的入口相连通。

4.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，反应器(1)固定于支架(2)上。

5.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，冲洗水管道经冲洗水阀(7)与反应器(1)内的冲洗水喷嘴8相连通。

6.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，自动控制系统连接有显示器。

7.根据权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，其特征在于，自动控制系统连接有存储器。

8.一种脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量方法，其特征在于，基于权利要求1所述的脱硫浆液中亚硫酸盐浓度在线测量系统，包括以下步骤：

通过自动控制系统打开浆液计量泵(3)，从浆液循环管路中抽取定量的浆液，并输入至反应器(1)中，打开氧化剂I₂液注射泵(5)向反应器(1)中逐滴加入I₂液，读取氧化还原电极(6)的电位值，当电位发生阶跃变化时，则停止加入I₂液，并计量消耗I₂液的体积，再根据I₂液的浓度计算亚硫酸盐的浓度。

Images