石灰石-石膏系统中吸收塔的结垢问题
1 结垢机理
1)石膏终产物超过了悬浮液的吸收极限,石膏就会以晶体的形式开始沉积,当相对饱和浓度达到一定值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,当饱和度达到更高值时,就会形成晶核,同时,晶体也会在其它各种物体表面上生长,导致吸收塔内壁结垢。
2)吸收液pH值的剧烈变化,低pH值时,亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,会有石膏在很短时间内大量产生并析出,产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸盐析出,产生软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。
2 解决办法
1)运行控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。
2)选择合理的pH值运行,尤其避免运行中pH值的急剧变化。
3)向吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种,以提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉积在表面,而减少向设备表面的沉积和增长。
4)向吸收液中加入添加剂如:镁离子、乙二酸。乙二酸可以起到缓冲pH值的作用,抑制二氧化硫溶解,加速液相传质,提高石灰石的利用率。镁离子的加入生成了溶解度大的MgCO3,增加了亚硫酸根离子的活度,降低了钙离子浓度,使系统在未饱和状态下运行,以防止结垢。另外,氢氧化镁或碳酸镁的溶解度远较石灰石大,所以设计中为了降低液气比,采用石灰石中添加氢氧化镁或碳酸镁,称加强镁石灰石-石膏法。在当地镁盐产量丰富的情况下,是有很大优势的,其效果高于传统石灰石-石膏法。
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