石膏脱水效率的影响因素及解决办法

关键词：垃圾渗滤液处理 、 垃圾焚烧烟气净化 、 布袋除尘器、 负极材料脉冲袋式除尘器

在脱硫过程中，石膏脱水系统偶尔会有一些常见的问题和状况出现，如石膏表面黏稠、含水率过高，浆液无法脱出石膏，石膏中有大量杂质等。石膏浆液脱水效果不好，其原因是多方面的，需要具体情况具体分析，接下来将对影响石膏脱水的原因进行分析。
石膏结晶体的影响
在吸收塔内，石膏浆液的杂质是影响脱水的重要原因，烟气中的飞灰和脱硫水中所含的杂质都是石膏浆液中杂质的主要来源，一方面这些杂质会干扰塔内的化学反应，从而对生成石膏结晶产生影响；另一方面，夹在石膏晶体之间的杂质会堵塞石膏晶体和游离水之间的通道，从而影响脱水效率 。从化学理论上来说，上升的烟气会与回流的石灰石悬浮液反方向进行接触反应，去除SO2 和SO3，被吸收的SO2、SO3在塔内与悬浮液中的石灰石成分反应生成CaSO3，并在脱硫塔中被空气氧化变为CaSO4 ，进一步析出形成石膏晶体。在整个脱硫反应中，石膏的结晶反应如下：
石膏浆液脱水效果往往会受到石膏晶体结晶状况的影响，在通常情况下，石膏的脱水性会随着石膏结晶的变小而变差。这是因为浆液在脱硫塔内停留时间过短会使得石膏晶体粒径变小、变密，影响了石膏浆液的脱水效率，因此，在实际的脱硫系统运行中需要确保足够高的脱硫塔液位，为石膏晶体的生长提供足够的空间，并且要根据脱硫塔内密度控制合理的压滤时间，为晶体生长提供合理时间。
浆液中CaSO3含量
浆液中CaSO3含量多少也是影响石膏脱水效率的重要原因之一。当脱硫塔内浆液没有充分氧化时，会导致浆液中CaSO3含量过高，浆液中CaSO3含量过饱和时会生成针状的CaSO3 ·1/2H2O晶体，石膏浆液密度会因CaSO3 ·1/2H2O含量过高而变大，变黏稠，这都不利于石膏脱水，给石膏脱水造成一定困难，此时不论压滤机的吸力多大，水分都无法完全从其中分离出来。此外，pH对 CaSO3含量也会有一定的影响，不同pH下石灰石、CaSO3 ·1/2H2O和 CaSO4 ·2H2O的溶解度。
当pH由低变高时，CaSO3 ·1/2H2O的溶解度显著下降，易析出CaSO3 ·1/2H2O晶体，CaSO4 ·2H2O的溶解度增加，但是增加的幅度很小；pH越低，石灰石越容易溶解、CaSO3也就越容易氧化生成石膏，pH越高越不利于石灰石的溶解及CaSO3 氧化生成石膏。但是在实际脱硫系统运行中，pH过低，SO2的吸收会受到一定阻碍，存在SO2的折算值超标的可能，在实际操作中，pH控制在4.5~6.0就完全可以控制SO2的折算值达标。因此在综合思考后，需要严格控制pH在4.5~6.0，同时增加氧化风量，使亚硫酸钙可以得以充分氧化，控制CaSO3 ·1/2H2O晶体的析出。
石膏浆液性质的影响
影响石膏脱水的石膏浆液的性质主要有浆液密度、石灰石纯度、浆液中氯离子与烟尘含量。
浆液密度
浆液密度会影响水力旋流器的运行进而影响石膏的脱水效率。究其原因为：浆液密度低时，其固体含量也就低，这不利于浆液中水的分离，可以通过增加脱硫塔内吸收液的循环时间来改善，这样一来可以让石膏结晶得到充分的生长，进而提高了浆液的密度。当浆液密度过高时，会使得石膏中的碳酸钙含量增加，因此降低了石膏的质量，而且碳酸钙的粒径较小，使得石膏脱水愈发困难。此外，对于设备来说浆液密度过大会使浆液的磨损性增加，减少金属材质的寿命，还会使得泵、搅拌器等的电流升高，增加耗电量。
石灰石纯度和目数
石灰石中的杂质会影响吸收塔中石膏的结晶，同时石灰石纯度和目数也会对SO2的吸收产生一定影响，因此在操作运行中需要控制好石灰石的纯度和目数，密切监控石灰石质量，这是保障脱硫系统正常运行至关重要的一环。
浆液中氯离子含量
浆液中的氯离子也是影响脱水效率的原因之一，浆液中的氯离子一部分来源于烟气中的HCl，一部分来源于工艺用水，浆液中的这些氯离子与钙离子反应会生成稳定的氯化钙，这会使得石膏晶体具有一定的含水量，此外，留在石膏晶体间的 CaCl2会堵塞晶体间用于游离水流通的通道，因此，增加了石膏的含水率，从而影响了石膏的正常脱水过程。有相关研究发现，如果能将氯离子的浓度控制在20000×10 -6以下，并且定时更换实验用水，就会降低浆液中氯离子的含量，从而有效避免氯离子对石膏脱水的影响 。

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