雙堿法煙氣脫硫堿性吸收液pH值的確定

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1、第22卷第3期青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)Vol.22No.32001JournalofQingdaoInstituteofArchitectureandEngineeringX雙堿法煙氣脫硫堿性吸收液pH值的確定仇中柱(青島建筑工程學(xué)院,青島266033)3)摘　要　以硫排放系統(tǒng)(Ke)為基礎(chǔ),導(dǎo)出了煙氣中SO2濃度([SO2],mg?Nm的計(jì)算方法,在已S3)知煙氣中SO2濃度及排放標(biāo)準(zhǔn)允許的SO2最大排放濃度限額(CSO,mg?Nm的基礎(chǔ)上,給出了雙2堿法煙氣脫硫堿性吸收液pH值的確定方法.關(guān)鍵詞　硫排放系數(shù);二氧化硫濃度;雙堿法煙氣脫硫;堿性吸收液pH

2、值中圖分類號(hào)　X511煤中硫的形態(tài)分為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫兩大類.但煤燃燒時(shí),只有一部分含硫量隨煙氣排入大氣中.實(shí)際排放的硫與煤中全硫的比值稱為硫排放系數(shù)(Ke).由硫排放系數(shù)及煤的應(yīng)用基含硫量([S],%)和產(chǎn)煙率3(qf,Nm?kg煤)可以確定煙氣中二氧化硫的濃度.在已知煙氣中二氧化硫的濃度及排放標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的二S3氧化硫最大排放濃度限額(CSO,mg?Nm)的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步確定雙堿法煙氣脫硫堿性吸收液的pH2值.1　煙氣中二氧化硫的濃度燃煤鍋爐煙氣中二氧化硫的濃度與煤的應(yīng)用基含硫量[S]、煤中硫的排放系數(shù)Ke、及煤的產(chǎn)煙率qf[1]有關(guān),其計(jì)算公式如

3、下:Ke[S]重量濃度　　　[SO2]=20000·(1)qf3式中:[SO2]—脫硫前煙氣中二氧化硫的濃度,mg?Nm;[S]—煤的應(yīng)用基含硫量,%;qf—過(guò)量空氣系3數(shù)為A時(shí)的產(chǎn)煙率,Nm?kg煤;Ke—硫排放系數(shù).下面分別討論產(chǎn)煙率qf與硫排放系數(shù)Ke的確定方法.111　產(chǎn)煙率qf的計(jì)算(1)理論產(chǎn)煙率-2[C][H][S][N][W]0qf0=22.4×10(++++)+0.79VK(2)124322818(2)過(guò)量空氣系數(shù)為A時(shí)的產(chǎn)煙率0qf=(A-1)VK+qf0(3)30上兩式中　qf0—理論產(chǎn)煙率,Nm?kg煤;[C]、[H]、[S]、

4、[N]、[W]—碳、氫、硫、氮、水分的含量,%;VK—3煤燃燒所需理論空氣量,Nm?kg煤112　硫排放系數(shù)(Ke)的含義[4]采用物理、化學(xué)和放射化學(xué)方法測(cè)定的結(jié)果證實(shí),煤中含有四種形態(tài)的硫:黃鐵礦硫(FeS2)、硫酸鹽硫(FeSO4等)、有機(jī)硫(CxHySZ)和元素硫.習(xí)慣上人們一般把煤中硫劃分為硫化鐵硫、有機(jī)硫和硫酸鹽硫三種.前兩種能燃燒放出熱量稱揮發(fā)硫(可燃硫),硫酸鹽硫不參加燃燒.煤在鍋爐中燃燒時(shí),煤中的有機(jī)硫及黃鐵礦硫分別在650℃及800℃時(shí)開始燃燒生成SO2,若燃燒溫X收稿日期:2000-05-26第3期仇中柱:雙堿法煙氣脫硫堿性吸收液

5、pH值的確定37度達(dá)到1400℃,不可燃的硫酸鹽在與碳?xì)溥€原性物質(zhì)共存時(shí),也分解成為SO2.生成的全部SO2中約有[2]0.5%～5%(體積百分?jǐn)?shù))被氧化成SO3,這些將全部進(jìn)入煙氣中.然而由于煤灰及固壁的作用,使一部分硫固著下來(lái),沒有全部隨煙氣排出,因此存在一個(gè)排放率的問(wèn)題.這時(shí)便存在排放系數(shù).硫排放系數(shù)是燃燒后煙氣中硫排放量與煤中含硫量的比值,是用于計(jì)算煙氣SO2濃度及實(shí)際排放量的參數(shù).可以評(píng)價(jià)燃料燃燒所引起的SO2污染程度,有實(shí)用價(jià)值.因?yàn)镾O2向SO3的轉(zhuǎn)化率僅為0.5%～5%,而且硫酸露點(diǎn)溫度高于100℃,所以在煙氣排出之前,絕大部分SO3沉

6、積于飛灰和器壁上,故不必測(cè)定SO3和計(jì)入排放系數(shù)中.113　硫排放系數(shù)的確定由于鍋爐煙氣側(cè)器壁大致是固定的,煙氣中的SOx在器壁上作用的部分可視為常數(shù),所以影響Ke值的可變因子主要是煤灰中的堿性物質(zhì).煤灰中的堿性物含量常以金屬氧化物的分析值表示,主要金屬氧化物有K2O、Na2O、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3,其中K2O、Na2O已形成穩(wěn)定的化合物,不易再與SOx發(fā)生反應(yīng);Al2O3、Fe2O3是兩性氧化物,且含量較高,對(duì)Ke可能產(chǎn)生影響;CaO、MgO常被用作脫硫劑,應(yīng)視為Ke的主要影響因子.總之,硫排放系數(shù)Ke與堿硫比[al]?[S]密切相

7、關(guān),其中堿硫比中[al]的含義是煤中相當(dāng)于以CaO計(jì)的總堿性氧化物含量.文獻(xiàn)[3]通過(guò)對(duì)大量實(shí)驗(yàn)值的數(shù)學(xué)回歸,給出了Ke與[al]C?[S]C的關(guān)聯(lián)式,[al](-0.385)CKe=0.5+0.414e[S]C(4)煤的熱值不同,單位重量的煤所產(chǎn)生的煙氣量亦不同.因此,即使煤的含硫量相同,若煤的熱值不同,則排煙中的SO2濃度也不盡相等.為了統(tǒng)一,取煤的熱值MJ作為計(jì)算基準(zhǔn),即將煤的含硫量及堿性物含量折算成每MJ煤的熱值的摩爾值,其計(jì)算式如下:煤的折算含硫量[S]6[S]C=×103.2QDW煤的折算堿性氧化物含量:Kaf[A]548[CaO]+384

8、[MgO]+150.5[Al2O3]+82.3[Fe2O3][al]C=?QDW0.307上兩