氯离子浓度对湿法烟气脱硫工艺的影响

《氯离子浓度对湿法烟气脱硫工艺的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·28·工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection2009年第35卷第11期November2009氯离子浓度对湿法烟气脱硫工艺的影响张昭文1靖汪建2申利芬2(1.中国华电工程(集团)有限公司北京100044;2.北京博奇电力科技有限公司武汉分公司武汉430071)摘要分析和讨论了氯离子浓度对湿法烟气脱硫工艺3个方面的影响,①氯离子对不锈钢造成腐蚀;②氯离子影响吸收塔内反应;③最后氯化物影响石膏的品质。因此,控制氯离子浓度对确定废水排放量和选择合适的钢材材料有一定的指导意义。关键词氯离子不锈钢吸收剂石膏烟气脱硫EffectofChlo

2、rineIonConcentrationonWetLimestoneGypsumDeslurfrizationTechnologyZHANGZhao-wen1JINGWang-jian2SHENLi-fen2(1.ChinaHuadianEngineeringCo.,Ltd.Beijing100044)AbstractThispaperanalyzesanddiscussesthreeeffectsofchlorineionconcentrationlonwetfluegasdesulfurization,corrisiontostainlesssteel,effectforabsorbrea

3、ctionandgypsumquality.Soitisinstructivetoconfirmthewastewaterflowandchoosesuitablesteelmaterial.Keywordschlorineionstainlesssteelabsorbentgypsumfluegasdeslurfrization煤质燃烧过程中产生的HCl(也有一部分是来源于脱硫用工艺水)经FGD系统吸收后,与石灰石反应剂生成CaCl2和MgCl2从而形成Cl-,即氯离子。氯离子在反应器(吸收塔)中,经石膏排出泵进入石膏脱水系统,其中一部分达到石膏品质要求输送厂外,另一部分经一级、二级旋流器分

4、离后进入废水处理系统处理达标后排放。因氯离子存在于湿法烟气脱硫工艺的反应器和石膏脱水系统中,不可避免对其产生一定的影响。1氯离子对不锈钢造成腐蚀FGD系统中与浆液接触的设备及钢材大多采用不锈钢(如搅拌器、浆液泵等)。由于FGD系统中通常为酸性环境,正常运行状况下pH值为5.5左右。通过原烟气携带来的Cl-在吸收塔中反应吸收,存在于浆液中,使腐蚀环境更加恶化,从而导致金属发生多种腐蚀类型,如一般化学腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。尤其是在pH偏低的环境下,不锈钢对Cl-将会更加敏感,最常见的腐蚀类型为点蚀[1]。Cl-对不锈钢的点蚀经常引起设备穿孔。不锈钢耐腐蚀的原理是由于在不锈钢表面生成了一

5、层极薄的、粘着性好、半透明的氧化铬薄膜。这层膜一旦遭到破坏,钢中的铬与氧发生化学反应就能迅速地恢复这层薄膜,同时,机械损伤也能很快再生成一层保护薄膜。因为处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。在脱硫系统中,一般浆液含固量在10%-30%之间。对于动力设备,如搅拌器和叶轮,浆液的冲击对保护膜进行破坏发生磨蚀,一般对此钢材的要求会更高。由于溶液中存在能破坏钝化膜的氯离子,钝化膜在局部被破坏后,微小的膜破口处的金属成为阳极,其电流高度集中,破口周围广大面积的膜成为阴极,因此腐蚀迅速向内发展,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20-30μm)

6、,这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。蚀孔形成不久,孔内的氧很快耗尽,因此只有阳极反应在孔内进行,很快就积累了带正电的金属离子。为保持电中性,带负电的氯离子从外部溶液扩散到孔内,由于金属氯化物的水解产生了盐酸:M+Cl-+H2O=MOH+H++Cl-孔内pH下降,变为酸性,盐酸使更多的金属溶解,又有更多的Cl-迁入孔内,形成自催化加速的腐蚀。临近蚀孔的表面由于产生阴极氧化还原反应而不受腐蚀,获得了阴极保护,从而形成设备孔蚀[2]。氯离子对不锈钢的腐蚀一方面是破坏钝化膜,另一方面是不断富集的Cl-直接降低pH值。近年来由于钢铁生产技术的不断提高,使用耐氯离子腐蚀的双向不锈钢已成

7、为现实。双向不锈钢是在不锈钢中添加一定含量的钼,并加入较奥氏体不锈钢更高含量的铬,较高的铬、钼含量组合能获得良好的抗氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能。这是第1代双相不锈钢。在双相不锈钢中再加入氮促进奥氏体的形成并改善拉伸性能和耐点蚀性能,这就是第2代双相不锈钢。对于脱硫系统,一般选用耐点蚀和耐冲击能力的钢材,镍及镍基合金一般对会腐蚀不锈钢的含氯离子的介质有良好的耐蚀性。如果在镍合金中加入铬,则合金可耐许多