专利名称：一种湿法烟气脱硫用石灰石反应活性的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试湿法烟气脱硫用石灰石反应活性的测试装置，属于湿法烟气 脱硫的技术领域。
技术背景我国每年SO2排放量达到2000万吨左右，是世界上S02排放量最多的国家，其中燃 煤火力发电企业每年排放的SO2就达800多万吨，是S02排放大户。我国大气污染属于典 型的煤烟型污染，以粉尘和酸雨危害最大，据统计，我国酸雨面积已经达到全部国土面积 的30%。解决酸雨问题的关键就在于控制S02污染，电厂烟气脱硫是缓解S02污染的有效 途径，石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺(WFGD)是当前应用最广泛的S02脱除技术。湿法 烟气脱硫用石灰石的选择是WFGD系统设计时的关键问题之一，而湿法烟气脱硫用石灰石 选择的主要依据就是其反应活性。目前已有的测试石灰石反应活性的方法主要有三种(1) 配制石灰石浆液，在一定条件下滴入一定量的强酸(如HC1、 H2S04等)使其反 应，观察浆液PH值的变化曲线，定性判断石灰石的反应活性大小。(2) 国家电力行业标准(DL/T943-2005)，该方法在50°C、 PH=5.5条件下，利用强 酸(HC1)滴定石灰石浆液，测定石灰石转化率达到80%时所需的反应时间，并以此作为 判断石灰石反应活性的定量指标。(3) 重庆大学提出的一种石灰石活性测试方法及其分析系统(专利申请号 200610054309.4)，该方法需建立一套大型的实验装置，包括石灰石浆液池、浆液泵、吸收 塔、气体钢瓶、气体流量控制器、石灰石浆液回收池、浆液流量控制器、S02浓度分析系 统、PH值调节系统等。该方法在一定条件下分析石灰石浆液对气体中S02的吸收百分比， 并以此作为判断石灰石反应活性的定量指标。上述方法(1)和(2)的优点在于所用实验设备简单，易于控制和操作。方法(1) 中没有定义石灰石活性大小的定量判断指标，只能依靠观察来定性比较石灰石活性高低； 方法(2)定义在一定条件下石灰石转化率达到80%时所需的反应时间为判断石灰石反应 活性的定量指标，有一定工程应用价值，但该指标难以直接应用于湿法烟气脱硫优化设计 模型中。此外，上述两种方法中都采用强酸来滴定石灰石桨液，其反应机理与实际湿法烟 气脱硫时的反应机理差别较大，难以真实反映脱硫状态下石灰石的反应活性。在湿法烟气 脱硫时，其石灰石与S02反应的化学方程式一般可表示为(以CaC03为代表，也可适用于MgC03等成分的反应)CaC03 — Ca2+ + C032-S02+H20 — H2S03H2S03 — H+ + HS(VHS03- — H+ + S032.C032- + H+ — HC03-HCO/ + H+ — H20 + C02(aq)C02(aq) — C02(g)从上面化学方程式可以看出，S02溶于水并转化为H2S03后，H"是分步电离的，而强 酸溶于水后H+是一步电离的，所以两种情况下石灰石的反应速率是有差异的；此外，H2S03 与CaC03反应生成的CaS03为难溶物，而方法(2)中采用盐酸为酸性试剂时，产生的CaCl2 为易溶产物，难溶物可以附着在颗粒表面影响反应速率，而易溶产物不会产生这类影响， 所以，方法(2)所得的活性指标比实际脱硫时偏大。因此，测试湿法烟气脱硫用石灰石 反应活性时，采用强酸作为酸性试剂在反应机理上存在一定缺陷。如果方法(2)直接将S02气体(或含S02的模拟烟气)通入石灰石浆液来测定石灰 石的反应活性，则存在以下问题(a)气体流量难以控制和测量；(b) S02在水中的溶解 度较小(常温常压下，1L水只能溶解40L左右SO2气体)，通入石灰石浆液中的S02气体 难以迅速溶解和反应，溢出的气体难以收集和准确测量。这就是方法(2)中不直接采用 S02气体(或含S02的模拟烟气)测定石灰石反应活性的主要原因。为解决上述问题，方法(3)中设计了 S02吸收塔，并配制模拟烟气，通过测量吸收 塔前后烟气中S02浓度，计算S02吸收百分比，并以此作为判断石灰石反应活性的定量指 标。但是该方法的实验系统非常庞大，建设和运行费用很高、实验周期长、操作复杂，实 验过程中管道内的流场波动较大，S02浓度的精确测量也存在较大困难。由于以上原因，上述方法所得的石灰石活性数据很少在实际的工程设计及脱硫优化模 型中应用，使得湿法烟气脱硫工艺中相关参数的选取还主要依靠经验，为保证脱硫效率， 保险系数往往取得很大，造成脱硫系统的投资和运行成本大大增加。所以，迫切需要建立 一套系统简单、操作方便、检测迅速准确的石灰石反应活性的测试装置，提高湿法烟气脱 硫工程设计水平、降低脱硫系统的投资与运行成本。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种操作简单方便测试准确率高的石灰石反应活性的测试装置。为解决上述技术问题，本实用新型方法采用如下技术方案包括酸性试剂瓶、反应器 皿、恒温磁力搅拌器、自动滴定仪，所述的酸性试剂瓶与自动滴定仪的吸液管连接，自动 滴定仪的滴液管与反应器皿连接，在反应器皿内，还连接有自动滴定仪的滴定传感器和恒 温磁力搅拌器的温度计，反应器皿底部放置所述的恒温磁力搅拌器的转子，所述的酸性试 剂瓶与自动滴定仪的吸液管密封连接。它还包括有数据处理装置，该数据处理装置与自动滴定仪相连，并对自动滴定仪采集 的滴定量信息和滴定时间信息进行处理。所述的酸性试剂瓶瓶口采用活塞密封，在活塞上设置有吸液管孔和注液管孔，自动滴 定仪的吸液管插入吸液管孔与酸性试剂瓶密封连接。所述的活塞上端设置有一手柄。与现有技术相比，本实用新型的酸性试剂瓶与自动滴定仪的吸液管密封连接，有效防 止酸性试剂瓶内挥发溶液的挥发，使得测量的数据更准确，密封采用活塞，可以平衡试剂 瓶内外压力，在活塞上加工注液管孔和吸液管孔，可方便地向酸性试剂瓶中添加酸性试剂； 在活塞上端设置手柄，在添加酸性试剂时，只要将活塞上提，在酸性试剂瓶内外就会产生 一个压差，从而可自动的将酸性试剂添加。
图1是本实用新型测试装置结构示意图。 图2是本实用新型测试装置活塞结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做详细说明。本实用新型测试方法的测试装置如图l所示， 包括数据处理装置计算机1，自动滴定仪2，反应器皿烧杯4，恒温磁力搅拌器3，烧杯4 放置在恒温磁力搅拌器3上，在烧杯4内盛放石灰石浆液，恒温磁力搅拌器3的温度计5 插入烧杯4的石灰石浆液中，在石灰石浆液中还插入有自动滴定仪2的滴定传感器7以及 滴液管6，自动滴定仪2的吸液管与添加有S02乙醇溶液的酸性试剂瓶8密封连接，密封 采用活塞9，在活塞9上设置有注液管孔91和吸液管孔92，活塞9的上端还设置有一手 柄93，见附图2。乙醇溶液从滴液管6滴入石灰石浆液中，自动滴定仪2与计算机1相连。
权利要求1、一种湿法烟气脱硫用石灰石反应活性的测试装置，包括酸性试剂瓶(8)、反应器皿(4)、恒温磁力搅拌器(3)、自动滴定仪(2)，所述的酸性试剂瓶(8)与自动滴定仪(2)的吸液管连接，自动滴定仪(2)的滴液管(6)与反应器皿(4)连接，在反应器皿(4)内，还连接有自动滴定仪(2)的滴定传感器(7)和恒温磁力搅拌器(3)的温度计(5)，反应器皿(4)底部放置所述的恒温磁力搅拌器(3)的转子，所述的酸性试剂瓶(8)与自动滴定仪(2)的吸液管密封连接。
2、 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于它还包括有数据处理装置(1)，该 数据处理装置(1)与自动滴定仪(2)相连，并对自动滴定仪采集的滴定量信息和滴定时 间信息进行处理。
3、 根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于所述的酸性试剂瓶(8)瓶口采用活 塞(9)密封，在活塞上设置有吸液管孔(92)和注液管孔(91)，自动滴定仪(2)的吸 液管插入吸液管孔(92)与酸性试剂瓶(8)密封连接。
4、 根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于所述的活塞(9〉上端设置有一手柄 卿。
专利摘要本实用新型公开了一种湿法烟气脱硫用石灰石反应活性的测试装置，包括酸性试剂瓶、反应器皿、恒温磁力搅拌器、自动滴定仪，所述的酸性试剂瓶与自动滴定仪的吸液管连接，自动滴定仪的滴液管与反应器皿连接，在反应器皿内，还连接有自动滴定仪的滴定传感器和恒温磁力搅拌器的温度计，反应器皿底部放置所述的恒温磁力搅拌器的转子，所述的酸性试剂瓶与自动滴定仪的吸液管密封连接。与现有技术相比，本实用新型具有操作简单、测试准确率高等特点。
文档编号B01D53/78GK201098603SQ200720043290
公开日2008年8月13日 申请日期2007年8月17日 优先权日2007年8月17日
发明者仲兆平, 刚 肖, 睿 肖, 金保升, 钟文琪, 黄亚继 申请人:东南大学