脫硫增效劑

1、脫硫添加劑的概念

   脫硫增效劑又稱脫硫催化劑，其主要成份大部分為可以針對SO2有很強的反應活性的高分子催化劑，構成以高分子物質為主要原料，經物化加工，激化或物化改性，應用高新技術強化改性后與其它無機高分子材料充分混合，最終形成具有穩定結構和性能的催化氧化煙氣脫硫添加劑。

    在脫硫過程中，石灰石與SO2的反應速度受制于CaCO3的溶解速度。CaCO3在水中以微小顆粒狀存在，在這些微球表面，存在著雙膜效應，阻礙了CaCO3在水中的溶解，因此解決CaCO3在水中的溶解問題將會對整個脫硫工藝有較大的改善。脫硫增效劑主要是針對CaCO3，表面物性的活性劑和催化劑，用來減弱和消除雙膜效應，改變固液界面濕潤性，提高界面傳質效率，促進SO2的吸收。同時滲透進入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂紋，使得液體中硫的傳質從這些微孔和裂紋順利引入，增大有效傳質面積，強化石灰石溶解

度，從而大大加快了石灰石與SO2的反應速度。

2、工作原理

   將石灰配制成一定濃度的石灰石漿液，并加入一定量脫硫添加劑，機械攪拌均勻，經石灰石漿液泵打入脫硫反應塔內，石灰石漿液被霧化成細小的霧滴與來自鍋爐的煙氣進行傳質，SO2被石灰石乳吸收，凈化后的氣體從煙道排出。

3、產品特點

3.1提高脫硫效率，無需進行設備擴容改造

    提高二氧化硫氣液傳質速率，強化對二氧化硫的吸收而提高脫硫率。在氣液界畫處催化劑能夠結合SO2溶解產生的大量H+離子，使H+離子從液膜傳遞到液相主體，漿液PH也不會因SO2的溶解而下降過快，同時氣相阻力減小，促進SO2吸收。

 3.2節能降耗

    脫硫裝置入口的二氧化硫濃度在設計值范圍內，一是可停運部分吸收塔漿液循環泵，相對降低系統所需液氣比，降低脫硫系統廠用電率從而有效降低脫硫運行費用和脫硫維護檢修費用；二是可以節省制漿系統球磨機能耗，有效提高粗顆粒石灰石(250目)的利用率，基本實現與(325目)粒徑石灰石相同的脫硫效率。

3.3提高燃煤調整和脫硫運行、備用的靈活性，降低燃煤成本

由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解速度都有限，脫硫催化劑的加入則提供了堿性基團，增強了液膜傳質因子，不僅可以促進CaCO3的溶解和提高其解離速率，減少了液相阻力，漿液PH也不會因SO2的溶解而下降過快。使用脫硫加劑時，脫硫系統可在較低PH值下運行，從而增加主機燃煤調整和脫硫系統運行靈活性和穩定性。

3.4減少石灰石用量

   提高脫硫劑的利用率，從而減少其用量。催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度，強化石灰石溶解。在固液界面處，催化劑能提供有利于CaCO3溶解的酸性環境，減小液相阻力，促進石灰石的溶解。

3.5增加石灰石的分散性，減少設備結垢

    催化劑中的活性成份可以提高石灰石的表面活性，增加石灰石的分散性，降低其沉降速度，減少設備的結垢堵塞。

3.6提高氧化效率，減少亞硫酸根含量，提高真空皮帶機脫水效率

    脫硫添加劑可降低石灰石漿液表面張力，使臨界晶核半徑減小，強化HSO2的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏，CaSO4等處于非飽和狀態，阻礙了化學硬垢的生成，確保設備長期運行阻礙結垢.

4、脫硫添加劑的效果

   以石灰石為吸收劑，分別在添加適宜濃度的脫硫添加劑與不加脫硫添加劑時，進行液氣比L/G對脫硫效率的影響試驗，當L/G相同時，加入脫硫添加劑后的脫硫效率凈增值隨脫硫效率L/G增加而減少，即

L/G小時，脫硫添加劑效果明顯。L/G≤5L/m 3時，脫硫效率約在10個百分點以上，脫硫效率相對提高18%，氣相效率相對提高26%以上；L/G≥5L/m 3后，脫硫效率L/G增加而減少，但仍有5個百分點以上，

脫硫效率相對提高7%以上，氣相效率相對提高12%以上，當脫硫效率相同時，即從要達到相同的脫硫效率所要求的L/G變化看，添加脫硫添加劑的效果更加明顯。由計算可知，要達到相同的脫硫效率，

L/G1僅為L/G2的60%-73%；且L/G越大L/G的減小幅度越明顯，脫硫添加劑能有效的降低系統運行費用。綜合分析，加入脫硫添加劑后對不同進氣口SO2濃度的煙氣，均可提高脫硫效率約30-50個百分點，這點對較高濃度的SO2煙氣來說，效益相當可觀。

4.1脫硫添加劑對漿液PH值的影響

    為考察脫硫添加劑對pH值的影響，測定了脫硫塔進、出口PH值隨過程時間變化數據，可以看出，添加適宣濃度的脫硫添加劑，能降低PH的峰值，并能減緩PH的變化，即脫硫添加劑起到了對pH值的緩沖作用，從而加快總傳質一反應速度，有利于提高脫硫效率和石灰石的利用率。

4.2脫硫添加劑對漿液中顆粒沉降的影響

   配置一定濃度的漿液，經充分攪拌后，讓其自然沉降，觀測其沉降速度，實驗結果表明，加入脫硫添加劑后使沉降速度大為減慢，不加入脫硫添加劑時，沉降3小時后已清晰地分為清液層和漿液層，并與30小時后的情況一樣，而加入脫硫添加劑后，沉降5小時后分為三層，清液層占總體積的5.0%，稀裝層87.0%，濃漿層8.0%，而此時稀漿層、濃漿層中分別含約1/3,2/3的石灰石，且沉降30小時后稀漿層，濃漿層分別占總體積的85%、10%含石灰石分別為1/6,5/6左右，可見脫硫添加劑的加入大大減慢了石灰石顆粒的沉降速率。

4.3脫硫添加劑對漿液粘度的影響

    試驗加入脫硫添加劑前后漿液粘度表明，無論是石灰漿，還是石灰石漿，加入脫硫添加劑后均使粘度略有降低，可見脫硫添加劑有降低漿液粘度的作用。

4.4加入脫硫添加劑的其他作用

   防垢防腐，即加入一定量的脫硫添加劑，具有一定的降低結垢腐蝕速率的作用，并能改善垢層性能，使之容易用水沖洗，較大幅度的降低循環槽面的S02濃度，從而大大改善了工作環境。不加脫硫添加劑時，S0250-80ppm，加入脫硫添加劑后，S02降至10-30ppm,從降低情況看，脫硫添加劑具有加速總反應速率的作用。

5.案例經濟效益分析如下

   以2014年某電廠為實例，該電廠總裝機容量4×60萬KW使用了我公司脫硫添加劑后給電廠帶來的經濟效益，分析如下：

5.1改變煤源種類，合理利用能源，降低燃煤成本

   首先，對不同硫含量的煤，進行價格調查了解得知，以低位發熱量5500kcal，秦皇島煤炭的價格為參考，調查結果硫份每增加1%，價格降低30元/噸以上。正常情況下，每臺60萬kw的機組每天用煤

量約為5500噸，4臺機組每天日用煤量約為22000噸。

    使用了脫硫添加劑后，可以提高脫硫效率的30%～70%以上，根據實踐及理論換算，其效果是能將設計燃料含硫量上限由1%提高到2%以上，而在實際使用過程中，考慮到機組本身的抗腐蝕能

力將實際使用煤種由1%提高到1.3%卻是完全可行的。(如果機組承受能力好，使用上限能提高到1.5%或以上；含硫1.3%的煤可以由70%的含硫1%的煤和30%含硫為2%的煤混配起來。

5.1.1提高煤質硫份節約燃煤成本(每年按300天計)

22000噸/天x0.3×30元1噸X300天=5940萬元/年

5.1.2 添加脫硫增效劑費用(每年按300天計) 

3萬/噸x4臺×60噸/年=720萬元/年

5.1.3提高入爐煤質硫份后帶來的綜合效益

5940萬元—720萬元=5220萬元

5.2節省漿液循環泵電耗、減少設備損耗

   在脫硫實際運行中，漿液循環泵在24小時不停的抽取和輸送石灰石漿液，該電廠脫硫塔需開啟全部4臺漿液循環泵(最大一臺功率為1400KW)，才能安全排放。這種情況下，加入一定量的脫硫添加劑，在保證達到安全排放標準的同時，可以通過停運一臺漿液循環泵來降低運行費用，所能節省的電費成本如下表所示。

機組數量 循環泵功率

（KW） 循環泵效率 上網電價

（元/KW.h） 機組運行時間（小時/年） 年節省電費（萬元/年）    

4 1400 90% 0.42 7200 1524