1、河钢集团石钢公司 游华章 所谓所谓“石膏雨石膏雨”，就是烧结系统脱硫塔内的，就是烧结系统脱硫塔内的乳白色浆液微粒随烟气排出烟囱，在烟囱周边下乳白色浆液微粒随烟气排出烟囱，在烟囱周边下降到地面。降到地面。“石膏雨石膏雨”形成后，不仅脱硫效率降低，对周形成后，不仅脱硫效率降低，对周边产生严重的二次污染，而且，边产生严重的二次污染，而且，“石膏雨石膏雨”形成形成时间过长后，主抽风机出口压力增加，烧结机不时间过长后，主抽风机出口压力增加，烧结机不能正常生产。能正常生产。一、烟气脱硫简介二、“石膏雨”形成原因及化验分析三、实验结论四、防治措施 烟气脱硫是我国第十二个五年规划中空气污染控制的重点烟气脱硫是
2、我国第十二个五年规划中空气污染控制的重点项目，现今已成为钢铁行业不可缺少的环节。项目，现今已成为钢铁行业不可缺少的环节。在烧结烟气脱硫领域，湿法脱硫过程是最常见的。但大多在烧结烟气脱硫领域，湿法脱硫过程是最常见的。但大多数的湿法烟气脱硫系统是单纯采用数的湿法烟气脱硫系统是单纯采用生石灰生石灰或或石灰石石灰石作为脱硫作为脱硫剂。剂。石钢作为一家负责任的国企，采用了脱硫效率更稳定，水石钢作为一家负责任的国企，采用了脱硫效率更稳定，水消耗量更低的脱硫方法消耗量更低的脱硫方法双碱法，即同时使用双碱法，即同时使用生石灰生石灰、纯纯碱碱两种碱性物质作为脱硫剂，并于两种碱性物质作为脱硫剂，并于2011年年9
3、 月正式投入使用。月正式投入使用。在脱硫塔内吸收在脱硫塔内吸收SO2反应：反应：2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3 Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 置换池中的再生反应：置换池中的再生反应：CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2SO3 2NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+2NaHSO3 Na2SO3+CaSO31/2H2O+1.5 H2O 再生的再生的NaOH 和和Na2SO3等脱硫剂可以循环使等脱硫剂可以循环使 用，且由于存在氧气，还会发生以下反应：用，且由于存在氧气，还会发生以下反应：CaSO31/2H2O+
4、1/2O2+3/2H2O CaSO42H2O Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O 2NaOH+CaSO42H2O 石钢石钢280m280m2 2烧结脱硫运行几个月后，出现了石灰烧结脱硫运行几个月后，出现了石灰石石膏法脱硫中常见的问题石石膏法脱硫中常见的问题“石膏雨石膏雨”，造成，造成污染环境。污染环境。从脱硫工艺来看，导致“石膏雨”形成的原因有以下三个因素：a)（包括风量、流速）或；b)。包括风量、流速及除雾器的安装、粘附物等；C)。为具体分析“石膏雨”产生的原因，我们将“石膏雨”产生前后的工况数据进行了统计，统计情况如表1。项项 目目单位单位正常运行期间正常运行期间石膏雨期间石膏雨期间烟
5、气流量烟气流量万万Nm/h10413294124入口入口SO2浓度浓度/Nm70012007001200出口出口SO2浓度浓度/Nm30180140467烟气温度烟气温度145145脱硫出口脱硫出口温度温度5655除雾器压差除雾器压差pa60120142180液气比液气比L/m5.15.1表表1 “石膏雨石膏雨”产生前后的生产数据产生前后的生产数据 在表在表1的统计时段内的统计时段内，烧结并没烧结并没有使用新的原料，且系统没做大的有使用新的原料，且系统没做大的改动，故第一个因素可排除改动，故第一个因素可排除。出现石膏雨时，除雾器压差均出现石膏雨时，除雾器压差均增大，初期分析，产生增大，初期分析
6、，产生“石膏雨石膏雨”可能与除雾器堵塞有关，但冲洗除可能与除雾器堵塞有关，但冲洗除雾器后，正常运行不到雾器后，正常运行不到2小时，又产小时，又产生了生了“石膏雨石膏雨”，且压差再次增大，且压差再次增大，打开检查孔查看，除雾器又被堵塞。打开检查孔查看，除雾器又被堵塞。因此可以确定，除雾器堵塞只因此可以确定，除雾器堵塞只是是“石膏雨石膏雨”导致的结果，而不是导致的结果，而不是根本原因。根本原因。脱硫除雾器堵塞情况脱硫除雾器堵塞情况 用排除法，基本锁定是第三个因素用排除法，基本锁定是第三个因素脱硫系统脱硫系统内的浆液特性导致内的浆液特性导致“石膏雨石膏雨”。通过观察及操作人员的回忆：通过观察及操作人
7、员的回忆：“石膏雨石膏雨”产生期产生期间滤液池、澄清池都有丰富的泡沫，大量更换脱硫系间滤液池、澄清池都有丰富的泡沫，大量更换脱硫系统浆液后，泡沫消失，统浆液后，泡沫消失，“石膏雨石膏雨”也消失；当泡沫形也消失；当泡沫形成一定量后，成一定量后，“石膏雨石膏雨”再次出现。这一规律也再次再次出现。这一规律也再次佐证了佐证了“石膏雨石膏雨”是由脱硫系统内的浆液特性导致的，是由脱硫系统内的浆液特性导致的，且与浆液的泡沫有直接关系。且与浆液的泡沫有直接关系。为了验证我们的推论，也为了避免“石膏雨”现象进一步恶化，我们对脱硫塔的浆液进行了再次更换，“石膏雨”果然被遏制。对“石膏雨”前后的浆液进行了取样化验，
8、化验结果如表2 表2 “石膏雨”产生前后的浆液变化项目项目单位单位正常运行期间正常运行期间石膏雨期间石膏雨期间脱硫塔浆液密度脱硫塔浆液密度Kg/m11501350脱硫塔浆液含固量脱硫塔浆液含固量W%7.224.4脱硫塔脱硫塔上清液上清液Ca2+/L89477653脱硫塔脱硫塔上清液上清液Mg2+/L8964237脱硫塔脱硫塔上清液上清液Na+/L6957464351脱硫塔脱硫塔上清液上清液Cl-/L3547579680脱硫塔脱硫塔上清液油脂类上清液油脂类/L0.090.26PH值值9.27.6 经查阅相关资料，经查阅相关资料，Mg2+、Cl-、油类物质油类物质等三类物等三类物资均有利于泡沫形成
9、或直接导致泡沫。从表资均有利于泡沫形成或直接导致泡沫。从表2 2中可看出中可看出两组数据差别较大的正好含有以上三项指标。两组数据差别较大的正好含有以上三项指标。为了使后续的操作进一步数据化，我们设计了如下实验：为了使后续的操作进一步数据化，我们设计了如下实验：水浴温度在水浴温度在5555，模拟吸收塔浆液的温度。将，模拟吸收塔浆液的温度。将“石膏雨石膏雨”期间期间的的200ml200ml浆液倒入浆液倒入1000ml1000ml量筒，保持温度量筒，保持温度15min15min且不停晃动，使浆且不停晃动，使浆液成分均匀，通入空气，在液成分均匀，通入空气，在1min1min后记录浆液的体积，然后以后记
10、录浆液的体积，然后以50ml50ml为单位，不断配加蒸馏水进行稀释，摇匀后，重复以上操作。为单位，不断配加蒸馏水进行稀释，摇匀后，重复以上操作。实验方法如图实验方法如图1，实验数据见表，实验数据见表3。13265471、风风机机 2、调节阀调节阀 3、流量计流量计 4、恒温槽恒温槽 5、1000ml1000ml量筒量筒 6、气泡头气泡头 7 7、温度计、温度计脱硫脱硫浆液浆液起泡性实验流程图起泡性实验流程图体积体积V0 0（ml）稀释倍数稀释倍数体积体积V1 1(ml)(ml)体积变化倍体积变化倍数数2002001 16736733.363.362502501.251.257757753.10
11、3.103003001.501.508378372.792.793503501.751.757357352.102.104004002.002.005625621.411.414504502.252.255465461.211.215005002.502.505675671.131.135505502.752.75599.5599.51.091.096006003.003.006366361.061.06 表表3 3 稀释后起泡能力变化情况稀释后起泡能力变化情况 根据以上实验知道：当浆液稀释到根据以上实验知道：当浆液稀释到2.52.5倍时，浆液倍时，浆液的的发泡能力明显发泡能力明显减弱，几乎没
12、有发泡能力，且发泡后减弱，几乎没有发泡能力，且发泡后泡沫不稳定，静置泡沫不稳定，静置1414分钟后，泡沫完全消除。后续继分钟后，泡沫完全消除。后续继续稀释，变化不明显。续稀释，变化不明显。此时此时Mg2+、Cl-、油类物质油类物质等三项指标理论计等三项指标理论计算，分别为算，分别为1694/L、3187/L、0.1/L。因三种物质均有助于泡沫形成或直接导致泡沫，鉴于因三种物质均有助于泡沫形成或直接导致泡沫，鉴于技术条件，不能确定工况条件下，每一种物质对泡沫形成技术条件，不能确定工况条件下，每一种物质对泡沫形成的贡献率，所以目前先对三种物质的引入途径采用技术手的贡献率，所以目前先对三种物质的引入
13、途径采用技术手段分别进行控制，确保段分别进行控制，确保MgMg2+2+、ClCl-、油类物质油类物质等三项指标不等三项指标不超过超过16941694/L/L、31873187/L/L、0.10.1/L/L。1）定期对吸收塔浆液、生石灰进行化学分析，及时发现浆）定期对吸收塔浆液、生石灰进行化学分析，及时发现浆液品质出现恶化趋势，制定措施。如发现浆液异样，可增加化液品质出现恶化趋势，制定措施。如发现浆液异样，可增加化学分析的试样；学分析的试样；2）降低吸收塔浆液密度，将石膏的压滤次数由）降低吸收塔浆液密度，将石膏的压滤次数由4次次/日提高到日提高到6次次/日，保证压滤出的石膏重量是投入石灰重量的日
14、，保证压滤出的石膏重量是投入石灰重量的6倍以上；倍以上；3）采用）采用MgO含量较低的生石灰；含量较低的生石灰；4）因）因MgSO4溶解度较高，而溶解度较高，而Mg(OH)2几乎不溶于水，因此几乎不溶于水，因此有效利用烧结的检修时间，在无风险情况下，提高浆液有效利用烧结的检修时间，在无风险情况下，提高浆液PH值，值，促成促成Mg(OH)2形成，再通过压滤将其排出，此举可有效降低形成，再通过压滤将其排出，此举可有效降低Mg2+含量；含量；5）在油类物质含量高期间，加大挥发份低的焦沫使用量，）在油类物质含量高期间，加大挥发份低的焦沫使用量，减少挥发份高的无烟煤使用量，有效降低油类物质含量；减少挥发
15、份高的无烟煤使用量，有效降低油类物质含量；6）定期将脱硫塔内的部分浆液排放到烧结系统，再补充新）定期将脱硫塔内的部分浆液排放到烧结系统，再补充新水入脱硫系统，是降低水入脱硫系统，是降低Cl-含量的有效措施；含量的有效措施；7）正常情况下，脱硫塔液位控制在）正常情况下，脱硫塔液位控制在4.0m以下；以下；在在特殊情况特殊情况下，为降低风险，将液位控制在下，为降低风险，将液位控制在3.5m以下。以下。综上所述，综上所述，“石膏雨石膏雨”是由于脱硫系统内的浆液特性导是由于脱硫系统内的浆液特性导致的，且与浆液的泡沫有直接关系，而致的，且与浆液的泡沫有直接关系，而MgMg2+2+、ClCl-、油类物质、油类物质等三类物质均能促使泡沫形成或直接导致泡沫，进而堵塞除等三类物质均能促使泡沫形成或直接导致泡沫，进而堵塞除雾器形成雾器形成“石膏雨石膏雨”。因此：。因此：是减少是减少“石膏雨石膏雨”的三项有效措施。的三项有效措施。谢谢！
