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1、第4卷第5期环境污染治理技术与设备Vol.4,No.52003年5月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMay2003氧化镁脱硫结垢研究陆永祺姜山朱天乐(清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要对氧化镁脱硫法中的结垢问题进行了系统的研究,通过对比实验,分析了结垢的机理、氧化镁法在防止结垢方面所具有的优势及其原因,提出了实际中判断结垢倾向的方法和避免结垢的合理建议。关键词氧化镁脱硫结垢ResearchonscaleformationofmagnesiaFGDLuYongqiJiangShanZhuTian
2、le(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractBasedonthecontrastexperimentoftheproblemofscaleformationofmagnesiaFGD,thispaperana-lysesthemechanismofscaleformationandtheadvantageofmagnesiaFGD,givesamethodforjudgingthetendencyofscaleformationandsomesu
3、ggestions.KeywordsmagnesiaFGD;scaleformation和O2浓度的影响。1引言2.1实验系统与方法氧化镁法烟气脱硫的基本原理是,用MgO浆液2.1.1实验装置和方法吸收SO2,生成亚硫酸镁和硫酸镁。该法与目前普遍采用的湿式钙法烟气脱硫相比,具有脱硫效率高,不易结垢,产物便于回收利用等优点,因而,倍受人们的关注,尤其是氧化镁资源丰富的地区,更是把氧化镁脱硫看成是将全面替代湿式钙法脱硫的一种技术。如果从产物角度分析,氧化镁脱硫结垢可能性[1]远小于湿式钙法,但是,氧化镁烟气脱硫是一个水、气和固共存的体系,其中涉及的固相物质众多。本实验通过挂片实验研究氧
4、化镁脱硫过程结垢可能性和判断结垢趋势的条件,对于更好地发挥氧化镁图1实验系统图脱硫的优势具有重要的理论和实际意义。实验在图1所示的烧杯实验装置中进行,烧杯2氧化镁脱硫结垢实验研究中挂有三块挂片,用电热套保温加热,控温仪控制加热温度。PHS-25型pH计配合复合电极测量脱硫过为了探索氧化镁脱硫的结垢机理,在实验室进程浆液的pH值。实验过程为:先将4000mL脱硫浆行了氧化镁脱硫结垢的实验研究。因为在氧化镁-液倒入烧杯中,并加热此浆液到设定的温度。然后,水-SO2共存的体系中,离子的浓度彼此关联,因在慢速搅拌条件下通入SO2,直到pH稳定在设定的此,只要测得pH值的变化,即可以确定溶液
5、内部的[2]值为止。最后,取出挂片,目测固相物沉积情况,并主要离子浓度。所以,本次实验主要考察氧化镁浆液与SO2作用后,在pH值和反应温度变化的条件收稿日期:2003-02-22下在不同表面性能挂片上的固相物的沉积情况。由作者简介:陆永祺(1968~),男,博士,副教授,主要从事污染控制技于气氛控制条件的限制,本实验研究中未考虑CO2术研究工作。20环境污染治理技术与设备4卷根据目测结果,确定是否进行其他测试。是几种类型共存的,不同结垢类型都有其发生的条2.1.2实验挂片件,各种结垢类型间又可能相互作用和促进,有的可实验挂片规格为50mm@30mm@10mm,材质能在某一阶段占主导
6、地位,有的则不明显。分别为不锈钢、涂有涂料的A3钢和未涂涂料的A3(1)化学反应结垢钢。对于A3钢挂片,试验前须先对其进行除油、酸它是指经过流体内部发生的反应,还有其他一洗除锈处理,涂料分别为氟橡胶重防腐蚀涂料(冶金些杂质生成不溶沉淀物的反应。化学反应结垢也是部建筑研究总院北京冶建新技术公司生产)和玻璃大部分吸收塔结垢的主要原因。但是,对于镁法脱鳞片涂料(华东理工大学华昌聚合物有限公司生硫的产物MgCO3、MgSO3和MgSO4的溶解度均比较产)。高,尤其是硫酸盐和亚硫酸盐相对于钙法的产物高2.1.3脱硫剂原料两个数量级以上。如果将溶液中的亚硫酸盐大部分粉状脱硫剂来自山东电力三建公
7、司,X射线衍被氧化为硫酸盐,溶解度增加。所以在不锈钢和涂射结果显示,含Mg在50%以上,也即含MgO约料A3钢挂片上都没有结垢,而A3钢的结垢也不太85%,纯度较高。除主要成分是MgO之外,还含有严重。Mg、Ca的硅酸盐化合物,以及Si、Fe、Ca、Al等矿物中(2)腐蚀结垢常见的氧化物。腐蚀性流体可以在吸收塔内部或在吸收塔以外2.1.4脱硫浆液的地方腐蚀管材,悬浮于流体中的腐蚀产物则可能将粉状脱硫剂MgO投入水中,配成脱硫浆液,在吸收塔表面上沉积下来。腐蚀的类型多样
