一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及双碱法脱硫技术领域，特别是涉及用于解决脱硫塔结垢问题的一种防 止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 双碱法脱硫工艺首先是用NaOH的水溶液在脱硫塔内吸收SO2，然后在塔外的反应 池中用石灰将吸收SO 2后的溶液再生，再生后的吸收液循环使用，烟气中的SO2最终以亚硫 酸钙的形式排出塔外。
[0003] 吸收塔内涉及的反应如下：
[0004] 2Na0H+S02-Na 2S03+H20 (I)
[0005] Na2S03+S02+H20 - NaHSO3 (2)
[0006] NaHS03+Na0H - Na2S03+H20 (3)
[0007] Na2S03+0 . 502- Na 2S04 (4)
[0008] 反应池内的再生反应：
[0009] 2NaHS03+Ca(0H)2- Na2S03+CaS03 · 0· 5H20 丨 +1. 5H20(5)
[0010] 上述反应中式（I)是双碱法脱硫的启动反应，正常运行后吸收塔内涉及脱硫的主 反应式如式（2)所示，吸收塔循环浆液内的主脱硫剂实际上是Na 2S03。Na2SO3吸收烟气中的 SO2R变为其酸式盐NaHSO 3式（3)，通过再生泵抽取部分塔内浆液送去再生池再生。
[0011] 在再生池内，生石灰熟化后生成的熟石灰与酸式盐NaHSO3反应，中和其中的H +，使 其转变为具有脱硫活性的正式盐Na2SO3，恢复Na2S0 3/NaHS03这个缓冲体系的缓冲容量，式 (5)所示。通过回流泵将再生后的浆液送回到吸收塔内，从而维持塔内的脱硫能力。
[0012] 但在脱硫系统运行过程中，脱硫塔内和管道中会产生结垢现象。结垢是浆液中一 种或几种盐在在脱硫系统运行状态下过饱和并在器壁上结晶的过程。双碱法脱硫系统的管 壁、塔壁、喷嘴处极易结垢，塔内会形成十几厘米至几十厘米厚的结晶体，导致系统阻力增 加、流量降低、垢下腐蚀、控制仪表失效和保护层破坏，严重的还会导致系统停运，除雾器的 严重结垢有时会导致除雾器局部垮塌。
[0013] 从原理上分析，脱硫系统浆液所吸收的二氧化硫经过各种化学反应后最终从系统 中除去是依靠 CaSOjP CaSO 4的结晶过程来完成的，这种反应是必然发生的，也是我们脱硫 生成石膏所期望的。但我们希望此反应仅发生在系统的沉淀池中完成结晶过程，但实际情 况是双碱法脱硫技术运行在碱性条件下，当pH值大于8时，86%以上的SO 2W SO广的形式 存在，导致结垢倾向加重，加之沉淀池中的结晶并不能彻底分离吸收液中的Ca2+，必然在系 统的其它部位产生大量结晶即CaSO 4，就产生了系统的严重结垢。
[0014] 结垢会导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大，长期运行成本极高。同时，结垢严重， 很多脱硫系统只能在环保监测验收的时候使用，严重影响空气质量，是空气质量恶化的主 要原因之一。这也是制约双碱法工艺推广的重要原因。
【发明内容】
[0015] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管 线结垢的工艺方法，即：添加阻垢剂，在氧化池与沉淀池之间加一阻垢剂添加装置，保证了 阻垢剂均匀混入浆液中，并随着浆液循环于整个脱硫系统，能够预防塔壁、旋流板、筛孔、喷 嘴结生污垢，可以抑制因脱硫塔结垢而带来的系统不稳定，甚至停车检修而造成的经济损 失，本发明解决了脱硫塔内结垢严重的问题，效果好、见效快、投资省，能够带来可观的经济 效益。
[0016] 为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
[0017] 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和 沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂 泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀 池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后回流至脱硫塔内，浆液中的 阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢。
[0018] 所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80%的阻垢剂和20-30%的稀硫酸的混合 物，阻垢剂成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐 10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸 锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70% ;
[0019] 所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发 挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内，或投加在沉淀池前，加药量在200ppm~ 300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合 阻垢剂含量在IOOppm~150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受 脱硫效率及沉淀形成进行调整，投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围 内。
[0020] 在脱硫系统中，初始碱度高，一般常规有机磷酸（盐）比如HEDP、ATMP、DTPMPA，在 短时期，就会降解为磷酸盐，进而系统会生成大量磷酸钙垢污；常规有机磷酸盐系统，不能 解决该类脱硫工艺结垢问题。聚合物，比如常规的聚丙烯酸（盐）、聚马来酸等，虽然对硫酸 钙具有一定分散作用，但是为达到较好的抑制结垢，往往该类药剂添加量特别大，并且高钙 离子、高无机盐含量，往往使这些聚合物形成凝胶。本发明脱硫塔专用阻垢剂可以解决以上 缺陷，实践验证为广谱脱硫系统专用阻垢药剂，其中阻垢剂为透明液态中性酸，具体主要成 分为磷酸盐及分散剂类化学药剂。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是能够防止脱硫塔和整个循环管道的结垢。 选用的阻垢剂所具备的性质：高硬度，不易形成凝胶，有一定抗体系硬度能力；高碱度与氧 化环境，不易降解，具有一定耐碱度能力，抗氧化能力；所用物质晶格修饰效果好，这样即使 形成垢污也不会据并在一起，抑制设备表面结垢。解决了许多脱硫剂产生大量磷酸钙污垢 和用药量大的弊端，投加本药剂后，能有效提高系统的使用率，增加一定的经济效益。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合实施实例对本发明作进一步说明。
[0023] 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和 沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵 入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与混合阻垢剂混合后再流入沉 淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后回流至脱硫塔内，浆液中 的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢。
[0024] 所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80%的阻垢剂和20-30%的稀硫酸的混合 物，阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐 10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸 锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70%。
[0025] 所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发 挥，投加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在200p p m~ 300ppm之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合 阻垢剂含量在IOOppm~150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱 硫效率及沉淀形成进行调整。投加量能够保证循环浆液中的阻垢剂含量稳定在有效范围 内。
[0026] 阻垢剂主要技术指标：
[0027]
【主权项】
1. 一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，其特征在于，在氧化池和沉 淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入 氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀池， 沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后，回流至脱硫塔内，浆液中的阻 垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢； 所述的混合阻垢剂为质量百分比70-80%的阻垢剂和20-30%的稀硫酸的混合物， 阻垢剂其成分按照质量份数为：丙稀酸及其酯类共聚物10-15份、有机膦10-20份、锌盐 10-15份、缓蚀剂40-50份，溶解液40-60份，所述的有机磷为三烷基膦，所述的锌盐为硫酸 锌、所述的缓蚀剂为十六烷胺，所述的溶解液为水；所述的稀硫酸为质量百分比为70% ; 所述的混合阻垢剂初次投加量按照循环浆液总量计算，为了保证其作用最大发挥，投 加位置为循环停留时间短的清液缓冲池内或投加在沉淀池前，加药量在200ppm~300ppm 之间；后期运行按照系统损失或补充的工艺水量投加，保证运行中循环浆液的混合阻垢剂 含量在IOOppm~150ppm之间，投加过程控制PH值在8-10之间，根据调试情况受脱硫效率 及沉淀形成进行调整。
【专利摘要】一种防止双碱法脱硫中吸收塔及管线结垢的工艺方法，在氧化池和沉淀池之间加装一个阻垢剂储罐并添加一种混合阻垢剂，将阻垢剂储罐内的混合阻垢剂泵入氧化池与沉淀池直接的管路内，使得由氧化池排出的浆液与阻垢剂混合后再流入沉淀池，沉淀后阻垢剂均匀的存在于上清液中，上清液流入反料池后，回流至脱硫塔内，浆液中的阻垢剂与塔内的污垢反应，除去污垢，并能阻止新的晶体聚集，防止结垢；本发明解决了脱硫塔内结垢严重的问题，效果好、见效快、投资省，能够带来可观的经济效益。
【IPC分类】B01D53-50, B01D53-78
【公开号】CN104772030
【申请号】CN201510218123
【发明人】艾华, 徐海文, 赵磊, 张磊
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月30日