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二元羧基酸通式HOOC-(CH2)n-COOH。已二酸(n=4)是最先被验证可以提高脱硫效率的有机酸,随后DBA(Dibasic Acid,丁二酸、戊二酸和已二酸三种二元羧基酸的混合物)也被证实。二元羧酸能够提高脱硫效率主要基于两点:一是其本身的强碱性提高了液相碱度;二是 pH值缓冲作用,减轻pH值的波动,控制气液界上因SO2溶解而导致pH值的降低。吴忠标等在旋流板塔上研究了已二酸强化石灰石浆液脱硫工艺过程。高晓燕等研究了有机酸盐添加剂对石灰石脱硫效果影响。董芃等分别以CaO、CaCO3和MgO为吸收剂,研究了苯甲酸和草酸作为有机添加剂对湿法烟气脱硫的影响,并讨论了其机理。甲酸是一种比碳酸更强的一元羧酸,可用来提高石灰石FGD系统的性能。粉状甲酸钠代替甲酸,优点是使用更为安全、可靠。在一些实际运行的石灰石FGD装置中的试验表明,尽管理论分析甲酸的中和能力强于DBA,但在相同质量浓度情况下,DBA对FGD系统性能的提高稍好于甲酸。在实际选择时,更多地考虑这两种添加剂的相对费用。
3.2.3 复合添加剂
由两种或者多种添加剂组合构成复合添加剂,其对脱硫效率的影响机理比单一添加剂更复杂。关于复合添加剂的研究主要集中在无机、有机添加剂混合使用效果。智建平在湿法脱硫系统中加入了脱硫添加剂,促进了浆液中石灰石的溶解和SO2的吸收,提高系统脱硫效率。张岩等在浙江北仑电厂脱硫系统中考虑了有机复合添加剂对脱硫了效率的影响及可能带来的经济效率。
3.3 脱硫提效改造
当燃用煤种与设计煤种差别很大时,其实际燃煤的硫分远远超过设计值,仅仅通过提升石灰石吸收剂品质或添加脱硫添加剂都 无法解决SO2达标排放的问题,则需要对已有脱硫系统进行提效改造。
3.3.1 吸收塔改造
本着“充分利旧”的原则,在原有吸收塔的基础上进行改造,增高或者拓宽吸收塔的直径。由于吸收塔附近场地的限制,多为对吸收塔高度进行调整。即增高1层喷灌4层和吸收塔浆液池的容积,增加1台循环泵,增加氧化空气系统处理,扩大石膏脱水能力,改造石灰石浆液供给系统、事故浆液排放系统以及增压风机和相关烟道的改造。该方案充分利用了原有设施,投资小;设备占地面积小,推脱硫效率提升较大。中、低硫煤湿法烟气脱硫装置增容改造优先推荐采用该方案。
3.3.2 凸凹环技术
以气液分配提效技术为核心的湿式高性能脱硫技术采用多孔环板的设计方式,使塔壁附近的可能逃逸的烟气重新回到脱硫区域,从而既改善塔内烟气分布的均匀性,又大大减少了逃逸烟气。同时该装置具有浆液会聚功能,使挂壁的吸收浆液会聚并进行再分配,从而既提高了吸收浆液分配的均匀性,又提高了真正参与脱硫的液气比,改善了塔壁区域的传质状况。在液气比等边界条件保持不变的条件下,脱硫效率随着凸凹面多孔板环层数的增加而增加。当仅在底层喷淋设置凸凹面多孔板环时,脱硫效率可提高5%-10%,而此时吸收塔系统的压力降几乎 没有变化;在低负荷条件下,凸凹面多孔板环的提效作用可减少循环泵的运行台数,降低能耗,实现低负荷运行状态下的节能效果。
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