石灰石-石膏系統中吸收塔的結垢問題
1 結垢機理
1)石膏終產物超過了懸浮液的吸收極限,石膏就會以晶體的形式開始沉積,當相對飽和濃度達到一定值時,石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進行生長,當飽和度達到更高值時,就會形成晶核,同時,晶體也會在其它各種物體表面上生長,導致吸收塔內壁結垢。
2)吸收液pH值的劇烈變化,低pH值時,亞硫酸鹽溶解度急劇上升,硫酸鹽溶解度略有下降,會有石膏在很短時間內大量產生并析出,產生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低,會引起亞硫酸鹽析出,產生軟垢。在堿性pH值運行會產生碳酸鈣硬垢。
2 解決辦法
1)運行控制溶液中石膏過飽和度最大不超過130%。
2)選擇合理的pH值運行,尤其避免運行中pH值的急劇變化。
3)向吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種,以提供足夠的沉積表面,使溶解鹽優先沉積在表面,而減少向設備表面的沉積和增長。
4)向吸收液中加入添加劑如:鎂離子、乙二酸。乙二酸可以起到緩沖pH值的作用,抑制二氧化硫溶解,加速液相傳質,提高石灰石的利用率。鎂離子的加入生成了溶解度大的MgCO3,增加了亞硫酸根離子的活度,降低了鈣離子濃度,使系統在未飽和狀態下運行,以防止結垢。另外,氫氧化鎂或碳酸鎂的溶解度遠較石灰石大,所以設計中為了降低液氣比,采用石灰石中添加氫氧化鎂或碳酸鎂,稱加強鎂石灰石-石膏法。在當地鎂鹽產量豐富的情況下,是有很大優勢的,其效果高于傳統石灰石-石膏法。

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