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作用原理
在湿法石灰石—石膏脱硫工艺中SO2从烟气中的脱除过程涉及到气、液、固三相物态,涉及一系列的化学反应过程,其中对脱硫反应起到控制性反应的过程是SO2从气相转移到液相的过程。根据通用的双膜理论,假设SO2从气相转移到液相的过程是:SO2气体靠湍流扩散从气相主体到达气膜边界;之后靠分子扩散通过气膜到达两相界面;在两相界面上SO2气体分子从气相溶入到液相;再靠分子扩散通过液膜到达液膜边界;之后通过湍流扩散从液膜边界表面进入液相主体。SO2的传质过程既受液膜阻力的控制,又受气膜阻力的控制,气膜控制主要发生于入口SO2浓度较低的工况。当入口SO2浓度较低而液气比L/G较高时,在一定范围内,脱硫效率不会因为SO2浓度增加而降低。当SO2浓度继续增加,达到一定浓度时,脱硫效率将下降,此时,SO2的吸收由受气膜控制向双膜控制过渡,后转向受液膜控制。我国,几乎所有用石灰石做吸收剂的脱硫系统SO2的吸收过程受液膜阻力控制。因此,在石灰石-石膏烟气脱硫过程中,若能采用有关技术方式减小SO2吸收的液膜阻力,就可有效提高脱硫反应速度,提高脱硫效率。
(1)提高石灰石活性,加速石灰石溶解。试验室数据表明添加LRZ-T1001脱硫增效剂可缩短石灰石的半消溶时间50%以上,大幅提升了石灰石活性。
(2)缓冲pH值,减小气-液相传质阻力,使得SO2分子更加容易被喷淋浆液捕捉吸收,脱硫效率大幅提升。实验室数据表明添加LRZ-T1001脱硫增效剂可减少所需气液比30%-50%。
(3)固、液、气多相反应催化增强因子CF-β的加入,可起到催化作用,增加了氧化、结晶反应速度,并改善了浆液沉降特性,使反应快速完成反应循环。
(4)减少系统腐蚀、结垢。LRZ-T1006脱硫增效剂不仅不会对脱硫系统产生任何副作用,反而可在一定程度上减少系统腐蚀、结垢。通过不同材料挂片的动态模拟实验表明,各种材料的腐蚀、结垢具有不同程度的减少。其中以碳钢减少的幅度,腐蚀与结垢速度分别减少74%和79%。
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