CN102423617A - 一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法，其特征在于：在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分增加离子交换器，离子交换器的离子交换树脂为钠型阳离子交换树脂。 本发明在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分增加离子交换器吸附再生碱溶液的钙离子，阻断了再生碱溶液的钙离子进入脱硫塔，可有效防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术领域，特别是涉及一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法。
背景技术
结垢是湿法脱硫工艺包括湿式石灰/石灰石法技术中造成设备停运的重要原因之一，影响脱硫***安全性和稳定性。美国20 世纪80 年代中期以前建设的湿式石灰石脱硫***中，许多在吸收塔内部、除雾器和浆液管路内出现了不同程度的结垢，高硫煤电厂尤其严重。
相比之下，双碱法先用碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰浆液等碱性溶液对吸收液进行再生。由于在烟气吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是为了解决脱硫塔和循环管道的磨损、堵塞和结垢等问题，而在吸收循环过程采用液相钠碱（亚硫酸钠、氢氧化钠或碳酸钠）作为吸收剂，理论上不存在结垢和浆料堵塞等问题。
然而在实际运行中，若操作不当，双碱法脱硫***仍然经常发生结垢，有的还很严重。在双碱法脱硫***中，可能引起结垢的物质主要有三种：碳酸钙、亚硫酸钙和硫酸钙。结垢主要原因是部分脱硫吸收液进入再生池后，加入了石灰后，溶液中钙离子浓度增加，析出了大量的亚硫酸钙和硫酸钙，由于沉淀分离***效率的问题，导致部分低浓度的过饱和亚硫酸钙和硫酸钙混和物进入脱硫塔内，从而使得结垢成为可能。传统解决结垢的方法是降低进脱硫塔回流水pH值和加入有机酸添加剂等措施，这些措施对结垢均有一定抑制作用，不过由于不同部位脱硫液和再生碱液的成分波动较大，结垢机制有所差别，很难确定合适有机酸添加量和为调节pH而加入的最佳酸碱量，并且这些添加剂可能对副产品石膏品质产生不利影响。
发明内容
本发明针对现有双碱法脱硫技术的实际工程问题，提供了一种可有效防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法。
本发明采用的技术方案是：一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法，其特征在于：在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分增加离子交换器，离子交换器的离子交换树脂为钠型阳离子交换树脂。
在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分的循环水管道、溢流水管内壁和再生***池壁采用耐腐蚀、表面光滑和抗沾粘能力强的合金或非金属材质。
所述的离子交换器至少二台，一开一备。
所述离子交换树脂采用稀硫酸溶液再生，所述稀硫酸溶液浓度为0.5 wt%~5 wt%。
本发明通过增加离子交换器阻断再生碱溶液的钙离子进入脱硫塔循环段，从根本上杜绝脱硫液中钙离子与烟气中SO2和CO2形成各种硫酸钙、亚硫酸钙和碳酸钙等沉淀的可能性；同时，采用内表面光滑、抗沾粘能力强的合金材质或者其他内衬橡胶、聚乙烯等有机物的管道输送再生碱液，保证塔外循环通畅，以达到脱硫***长期平稳运行的目的。
本发明在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分增加离子交换器吸附再生碱溶液的钙离子，阻断了再生碱溶液的钙离子进入脱硫塔，可有效防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程示意图；
其中，1是碱液罐；2是烟囱；3是返料池；4是离子交换器；5是交换树脂再生酸液罐；6是交换树脂再生液缓冲罐；7是脱硫塔；8是制浆罐；9是碱液再生池；10是平流沉淀池；11是水力旋流器。
具体实施方式
下面根据附图和具体实例对本发明作进一步说明如下：
按图1所示的工艺流程。脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液。碱液被打入返料池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫，脱硫液在吸收塔内与烟气充分接触、反应后，经塔体底部循环段的排灰水沟回流入混合池，流入混合池的脱硫液与石灰浆液进行再生反应，石灰浆液由制浆罐中加入的石灰粉与水混合配制而成。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠，所以，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫***的正常运行及烟气的达标排放。再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。
本发明采用了二台离子交换器，每台处理量为400 t/h，一开一备。一个离子交换器需要约7200 L钠型阳离子交换树脂，树脂更换时间为4~7年。一台离子交换器台运行期间，另一台用酸溶液冲洗再生后备用。吸附钙离子的离子交换树脂运行2~3天后，定期检测交换后的碱液。如果钙离子浓度明显升高，须用稀硫酸溶液（0.5 wt%~5 wt%）对再生离子交换树脂进行定期冲洗再生，稀硫酸溶液可以通过交换树脂再生酸液罐配制。再生交换后的溶液含有大量钙离子，可以与沉降池的浆液一起送至后续浓缩、离心和干燥工段，生产副产品石膏。
在本发明工艺中脱硫液再生部分的塔外脱硫液及再生液和冲洗溶液的输送管道采用耐腐蚀、表面光滑和抗沾粘能力强的合金或非金属材质，如电镀纳菲尔合金材质。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (4)
1. 一种防止双碱法脱硫工艺中脱硫设备及管道结垢的方法，其特征在于：在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分增加离子交换器，离子交换器的离子交换树脂为钠型阳离子交换树脂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在双碱法脱硫工艺中脱硫液再生部分的循环水管道、溢流水管内壁和再生***池壁采用耐腐蚀、表面光滑和抗沾粘能力强的合金或非金属材质。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的离子交换器至少二台，一开一备。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离子交换树脂采用稀硫酸溶液再生。
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