石灰石脫硫系統(tǒng)中抑制氧化的形成

時(shí)間：2014-05-16 09:27:48

作者：世邦機(jī)器

抑制氧化：設(shè)計(jì)和運(yùn)行抑制氧化工藝的目的就是要使SO2的氧化率低于0.15。在這種條件下，由反應(yīng)式生成的所有硫酸鹽都會(huì)以可溶性亞硫酸鈣和半水硫酸鈣的形式析出。在石灰石／石灰脫硫系統(tǒng)電廠脫硫工藝中，一般通過在循環(huán)漿液中加入硫代硫酸根形成抑制氧化。早期常用硫代硫酸鈉，當(dāng)然也可通過向漿液中加入乳化元素硫的方法得到硫代硫酸鹽。元素硫與漿液中的亞硫酸根就地進(jìn)行反應(yīng)，生成硫代硫酸根。

通常情況下，元素硫溶解成硫代硫酸根離子的凈轉(zhuǎn)化率大約是50%，且轉(zhuǎn)化率會(huì)隨pH值和亞硫酸根濃度及溫度的升高而增大。

亞硫酸根的氧化被認(rèn)為是一種自動(dòng)催化、自由基激發(fā)、包含有若干反應(yīng)步驟的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這些反應(yīng)步驟包括初始反應(yīng)、繁殖反應(yīng)和終止反應(yīng)。在初始反應(yīng)和繁殖反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生大量的自由基，硫代硫酸根通過與這些自由基的反應(yīng)，抑制亞硫酸根的氧化。這一反應(yīng)的產(chǎn)物是連三硫酸根離子（S3O62-）和連四硫酸根離子（S4O62-）。由于亞硫酸根的存在，連四硫酸根離子會(huì)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)檫B三硫酸根離子。連三硫酸根離子會(huì)與水反應(yīng)產(chǎn)生硫代硫酸根離子和硫酸根離子在足夠高的硫代硫酸根離子濃度下，硫代硫酸根離子與自由基的反應(yīng)將受限于自由基在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)初始階段的產(chǎn)生速度。此外，吸收塔中的氧化速率將取決于上述鏈?zhǔn)椒磻?yīng)初始階段自由基的產(chǎn)生速度和連三硫酸根離子的水化反應(yīng)的速度。研究者們估計(jì)，在這種條件下的氧化率可能低至1%～2%。

影響吸收塔中氧化率的首要因素是用于抑制氧化的硫代硫酸根離子濃度。此外，還包括可溶性亞硫酸根離子濃度、可溶性微量金屬離子濃度、溫度和漿液的pH值。