脫硫增效劑

1、脫硫添加劑的概念

   脫硫增效劑又(yòu)稱脫硫催化劑，其主要成份大部分(fēn)為(wèi)可(kě)以針對SO2有(yǒu)很(hěn)強的反應活性的高分(fēn)子催化劑，構成以高分(fēn)子物(wù)質(zhì)為(wèi)主要原料，經物(wù)化加工(gōng)，激化或物(wù)化改性，應用(yòng)高新(xīn)技(jì )術強化改性後與其它無機高分(fēn)子材料充分(fēn)混合，最終形成具(jù)有(yǒu)穩定結構和性能(néng)的催化氧化煙氣脫硫添加劑。

    在脫硫過程中(zhōng)，石灰石與SO2的反應速度受制于CaCO3的溶解速度。CaCO3在水中(zhōng)以微小(xiǎo)顆粒狀存在，在這些微球表面，存在着雙膜效應，阻礙了CaCO3在水中(zhōng)的溶解，因此解決CaCO3在水中(zhōng)的溶解問題将會對整個脫硫工(gōng)藝有(yǒu)較大的改善。脫硫增效劑主要是針對CaCO3，表面物(wù)性的活性劑和催化劑，用(yòng)來減弱和消除雙膜效應，改變固液界面濕潤性，提高界面傳質(zhì)效率，促進SO2的吸收。同時滲透進入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂紋，使得液體(tǐ)中(zhōng)硫的傳質(zhì)從這些微孔和裂紋順利引入，增大有(yǒu)效傳質(zhì)面積，強化石灰石溶解

度，從而大大加快了石灰石與SO2的反應速度。

2、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

   将石灰配制成一定濃度的石灰石漿液，并加入一定量脫硫添加劑，機械攪拌均勻，經石灰石漿液泵打入脫硫反應塔内，石灰石漿液被霧化成細小(xiǎo)的霧滴與來自鍋爐的煙氣進行傳質(zhì)，SO2被石灰石乳吸收，淨化後的氣體(tǐ)從煙道排出。

3、産(chǎn)品特點

3.1提高脫硫效率，無需進行設備擴容改造

    提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率，強化對二氧化硫的吸收而提高脫硫率。在氣液界畫處催化劑能(néng)夠結合SO2溶解産(chǎn)生的大量H+離子，使H+離子從液膜傳遞到液相主體(tǐ)，漿液PH也不會因SO2的溶解而下降過快，同時氣相阻力減小(xiǎo)，促進SO2吸收。

 3.2節能(néng)降耗

    脫硫裝(zhuāng)置入口的二氧化硫濃度在設計值範圍内，一是可(kě)停運部分(fēn)吸收塔漿液循環泵，相對降低系統所需液氣比，降低脫硫系統廠用(yòng)電(diàn)率從而有(yǒu)效降低脫硫運行費用(yòng)和脫硫維護檢修費用(yòng)；二是可(kě)以節省制漿系統球磨機能(néng)耗，有(yǒu)效提高粗顆粒石灰石(250目)的利用(yòng)率，基本實現與(325目)粒徑石灰石相同的脫硫效率。

3.3提高燃煤調整和脫硫運行、備用(yòng)的靈活性，降低燃煤成本

由于SO2的溶解度和固體(tǐ)CaCO3的溶解速度都有(yǒu)限，脫硫催化劑的加入則提供了堿性基團，增強了液膜傳質(zhì)因子，不僅可(kě)以促進CaCO3的溶解和提高其解離速率，減少了液相阻力，漿液PH也不會因SO2的溶解而下降過快。使用(yòng)脫硫加劑時，脫硫系統可(kě)在較低PH值下運行，從而增加主機燃煤調整和脫硫系統運行靈活性和穩定性。

3.4減少石灰石用(yòng)量

   提高脫硫劑的利用(yòng)率，從而減少其用(yòng)量。催化劑可(kě)以提高石灰石在液相中(zhōng)的溶解度，強化石灰石溶解。在固液界面處，催化劑能(néng)提供有(yǒu)利于CaCO3溶解的酸性環境，減小(xiǎo)液相阻力，促進石灰石的溶解。

3.5增加石灰石的分(fēn)散性，減少設備結垢

    催化劑中(zhōng)的活性成份可(kě)以提高石灰石的表面活性，增加石灰石的分(fēn)散性，降低其沉降速度，減少設備的結垢堵塞。

3.6提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機脫水效率

    脫硫添加劑可(kě)降低石灰石漿液表面張力，使臨界晶核半徑減小(xiǎo)，強化HSO2的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏，CaSO4等處于非飽和狀态，阻礙了化學(xué)硬垢的生成，确保設備長(cháng)期運行阻礙結垢.

4、脫硫添加劑的效果

   以石灰石為(wèi)吸收劑，分(fēn)别在添加适宜濃度的脫硫添加劑與不加脫硫添加劑時，進行液氣比L/G對脫硫效率的影響試驗，當L/G相同時，加入脫硫添加劑後的脫硫效率淨增值随脫硫效率L/G增加而減少，即

L/G小(xiǎo)時，脫硫添加劑效果明顯。L/G≤5L/m 3時，脫硫效率約在10個百分(fēn)點以上，脫硫效率相對提高18%，氣相效率相對提高26%以上；L/G≥5L/m 3後，脫硫效率L/G增加而減少，但仍有(yǒu)5個百分(fēn)點以上，

脫硫效率相對提高7%以上，氣相效率相對提高12%以上，當脫硫效率相同時，即從要達到相同的脫硫效率所要求的L/G變化看，添加脫硫添加劑的效果更加明顯。由計算可(kě)知，要達到相同的脫硫效率，

L/G1僅為(wèi)L/G2的60%-73%；且L/G越大L/G的減小(xiǎo)幅度越明顯，脫硫添加劑能(néng)有(yǒu)效的降低系統運行費用(yòng)。綜合分(fēn)析，加入脫硫添加劑後對不同進氣口SO2濃度的煙氣，均可(kě)提高脫硫效率約30-50個百分(fēn)點，這點對較高濃度的SO2煙氣來說，效益相當可(kě)觀。

4.1脫硫添加劑對漿液PH值的影響

    為(wèi)考察脫硫添加劑對pH值的影響，測定了脫硫塔進、出口PH值随過程時間變化數據，可(kě)以看出，添加适宣濃度的脫硫添加劑，能(néng)降低PH的峰值，并能(néng)減緩PH的變化，即脫硫添加劑起到了對pH值的緩沖作(zuò)用(yòng)，從而加快總傳質(zhì)一反應速度，有(yǒu)利于提高脫硫效率和石灰石的利用(yòng)率。

4.2脫硫添加劑對漿液中(zhōng)顆粒沉降的影響

   配置一定濃度的漿液，經充分(fēn)攪拌後，讓其自然沉降，觀測其沉降速度，實驗結果表明，加入脫硫添加劑後使沉降速度大為(wèi)減慢，不加入脫硫添加劑時，沉降3小(xiǎo)時後已清晰地分(fēn)為(wèi)清液層和漿液層，并與30小(xiǎo)時後的情況一樣，而加入脫硫添加劑後，沉降5小(xiǎo)時後分(fēn)為(wèi)三層，清液層占總體(tǐ)積的5.0%，稀裝(zhuāng)層87.0%，濃漿層8.0%，而此時稀漿層、濃漿層中(zhōng)分(fēn)别含約1/3,2/3的石灰石，且沉降30小(xiǎo)時後稀漿層，濃漿層分(fēn)别占總體(tǐ)積的85%、10%含石灰石分(fēn)别為(wèi)1/6,5/6左右，可(kě)見脫硫添加劑的加入大大減慢了石灰石顆粒的沉降速率。

4.3脫硫添加劑對漿液粘度的影響

    試驗加入脫硫添加劑前後漿液粘度表明，無論是石灰漿，還是石灰石漿，加入脫硫添加劑後均使粘度略有(yǒu)降低，可(kě)見脫硫添加劑有(yǒu)降低漿液粘度的作(zuò)用(yòng)。

4.4加入脫硫添加劑的其他(tā)作(zuò)用(yòng)

   防垢防腐，即加入一定量的脫硫添加劑，具(jù)有(yǒu)一定的降低結垢腐蝕速率的作(zuò)用(yòng)，并能(néng)改善垢層性能(néng)，使之容易用(yòng)水沖洗，較大幅度的降低循環槽面的S02濃度，從而大大改善了工(gōng)作(zuò)環境。不加脫硫添加劑時，S0250-80ppm，加入脫硫添加劑後，S02降至10-30ppm,從降低情況看，脫硫添加劑具(jù)有(yǒu)加速總反應速率的作(zuò)用(yòng)。

5.案例經濟效益分(fēn)析如下

   以2014年某電(diàn)廠為(wèi)實例，該電(diàn)廠總裝(zhuāng)機容量4×60萬KW使用(yòng)了我公(gōng)司脫硫添加劑後給電(diàn)廠帶來的經濟效益，分(fēn)析如下：

5.1改變煤源種類，合理(lǐ)利用(yòng)能(néng)源，降低燃煤成本

   首先，對不同硫含量的煤，進行價格調查了解得知，以低位發熱量5500kcal，秦皇島煤炭的價格為(wèi)參考，調查結果硫份每增加1%，價格降低30元/噸以上。正常情況下，每台60萬kw的機組每天用(yòng)煤

量約為(wèi)5500噸，4台機組每天日用(yòng)煤量約為(wèi)22000噸。

    使用(yòng)了脫硫添加劑後，可(kě)以提高脫硫效率的30%～70%以上，根據實踐及理(lǐ)論換算，其效果是能(néng)将設計燃料含硫量上限由1%提高到2%以上，而在實際使用(yòng)過程中(zhōng)，考慮到機組本身的抗腐蝕能(néng)

力将實際使用(yòng)煤種由1%提高到1.3%卻是完全可(kě)行的。(如果機組承受能(néng)力好，使用(yòng)上限能(néng)提高到1.5%或以上；含硫1.3%的煤可(kě)以由70%的含硫1%的煤和30%含硫為(wèi)2%的煤混配起來。

5.1.1提高煤質(zhì)硫份節約燃煤成本(每年按300天計)

22000噸/天x0.3×30元1噸X300天=5940萬元/年

5.1.2 添加脫硫增效劑費用(yòng)(每年按300天計) 

3萬/噸x4台×60噸/年=720萬元/年

5.1.3提高入爐煤質(zhì)硫份後帶來的綜合效益

5940萬元—720萬元=5220萬元

5.2節省漿液循環泵電(diàn)耗、減少設備損耗

   在脫硫實際運行中(zhōng)，漿液循環泵在24小(xiǎo)時不停的抽取和輸送石灰石漿液，該電(diàn)廠脫硫塔需開啓全部4台漿液循環泵(最大一台功率為(wèi)1400KW)，才能(néng)安(ān)全排放。這種情況下，加入一定量的脫硫添加劑，在保證達到安(ān)全排放标準的同時，可(kě)以通過停運一台漿液循環泵來降低運行費用(yòng)，所能(néng)節省的電(diàn)費成本如下表所示。

機組數量 循環泵功率

（KW） 循環泵效率 上網電(diàn)價

（元/KW.h） 機組運行時間（小(xiǎo)時/年） 年節省電(diàn)費（萬元/年）    

4 1400 90% 0.42 7200 1524