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1、2024年春江苏开放大学大气污染控制工程实验三石灰石膏法脱硫实验设计三 石灰石膏法脱硫一、实验目的1、掌握石灰石膏法脱硫的原理及主要影响因素；2、了解用填料塔的吸收净化有害气体研究方法；3、理解在填料塔内气液接触状况及吸收过程的基本原理。二、实验原理在现有的烟气脱硫工艺中，湿法石灰石/石灰洗涤工艺技术最为成熟，运行最为可靠，应用也最为广泛，其脱硫原理以石灰或石灰石浆液与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙而进行脱硫的。但其系统较为复杂，且操作条件控制不好时易于出现结垢堵塞等问题。目前的主流脱硫塔均采用了较高的空塔气速和较高的液气比的空塔喷淋的方式进行气液接触吸收，吸收后的浆液通过曝气氧化后生
2、成含结晶水的硫酸钙晶体，通过固液分离后得到石膏。三、实验设备系统组成和作用（图需要手写）图1 石灰石膏法脱硫实验系统四、设计计算某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫率为90%。电厂燃煤含硫为3.8%，含灰为7.7%。试计算：（1）如果按化学剂量比反应，脱除每千克SO2需要多少千克的CaCO3?（2）如果实际应用时CaCO3过量30%，每燃烧1 t煤需要消耗多少CaCO3?（3）脱硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO42H2O，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？五、实验结果讨论分析影响湿式石灰石法的主要因素，并阐述缘由。1、吸收剂，石灰石浆液的实际供给量取决于CaCO3的
3、理论供给量和石灰石的品质。石灰石是天然矿石，在其形成和开采的过程中难免会含有杂质，石灰石矿中CaC03的含量从50%90%分布不均。运行中应尽量采用纯度高的石灰石，易于控制灰浆的pH值，保证系统的脱硫效率和运行安全稳定性。现在的湿法脱硫工艺的脱硫率至少要达到95%，工艺上一般掌握石灰石浆液浓度在20%左右。为了尽可能提高浆液的化学反应活性，增大石灰石颗粒的比表面积是必要的，因此，在湿式石灰石-石膏法中使用的石灰石粉，其颗粒度大都在4060um之间。2、pH值，浆液的pH值WFGD装置运行中需要重点检测和控制的化学参数之一，它是影响脱硫率、氧化率、吸收剂利用率及系统结垢的主要因素之一。脱硫效率随
4、pH值的升高而提高。低 pH值有利于石灰石的溶解、HSO3-的氧化和石膏的结晶，但是高pH值有利于S02的吸收。因此，在石灰石石膏湿法烟气脱硫中，pH值控制在5.06.0之间较适宜。3、钙硫比钙硫比(Ca/S)摩尔比反映了进入吸收塔的吸收剂所含钙量与烟气中所含硫量的摩尔比。根据国外湿式石灰石石膏法脱硫法的运行经验Ca/S 比的值必须大于1.0，当Ca/S=1.021.05时，脱硫效率最高，吸收剂具有最佳的利用率;当Ca/S低于1.02或高于1.05以后，吸收剂的利用率均明显下降,而且当钙硫比大于1.05以后，脱硫率开始趋于稳定。如果Ca/S增加过多,还会影响到浆液的pH值，使浆液的pH值偏大，不利于脱硫反应的进行,脱硫效率降低。
