LYWS烟气脱硫氯离子抑制剂

一、氯化物对脱硫系统的腐蚀

石灰石-石灰湿法脱硫系统中存在SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl、CaCO₃、CaCl₂、CaSO₄等物质，因此系统中腐蚀问题比较严重，但SO₂、H₂SO₃、H₂SO₄、HCl很快发生反应，终极产生CaSO₄和CaCl₂，由于CaSO₄的溶解度很小，因为Cl^-的腐蚀影响就显得非常严重。CaCl₂极易溶于水，30℃时溶解度可达102g/100g水，由于脱硫系统水的循环使用，氯在吸收浆液中逐渐富集，浓度可高达1%。当Cl^-含量达2%时，大多数不锈钢已不能使用，要选用氯丁基橡胶，玻璃鳞片衬里或其它耐腐蚀材料。Cl^-是引起金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因。

二、氯化物对脱硫系统的其它影响

1、氯离子具有较强的配位能力，能和金属离子配位形成如（AICl₂）⁺、(FeCl₄)^-、（ZnC_l4）^2-等络合物，这些络合物将Ca²⁺或CaCO₃颗粒包裹起来，使能够参与反应的Ca²⁺或CaCO₃减少，也即惰性物增加，降低脱硫效率。

2、氯离子较HSO₃^-或SO₃^2-具有更强的穿透能力，或者说扩散系数较大，Cl^-具有排斥HSO₃^-或SO₃^2-的作用，从而影响SO₂的溶解和反应，降低脱硫效率。

3、吸收剂的消耗量随氯化物浓度的增高而增大，同时，氯化物抑制吸收剂的溶解。

4、吸收浆液中氯化物浓度高，引起石膏中剩余的脱硫剂量增大（一般要求石膏中过剩脱硫剂量不大于5%）。

5、氯化物引起后续石膏脱水的困难，导致成品石膏中含水量增大（一般要求石膏含水量<10%）。

6、影响石膏综合利用，石膏用作水泥缓凝剂时，对石膏中的氯含量有严格的要求，一般要求小于0.1%。因此，氯化物含量高时需附加除氯的措施，使后续处理工艺复杂，难度增加。

7、氯化物含量高时，吸收浆液中不参加反应的惰性物质增多，吸收浆液的相对密度增大，浆液循环系统的电耗增加。

以上分析说明，固然氯在煤中的含量极低，但对湿法脱硫是一个关键因素。

三、氯的来源和排出

1、氯的来源：氯由进口烟气（燃煤含氯量约0.1%）、工艺水（含氯量约120mg/L）、石灰石（含氯量约0.01%）带进，脱硫系统中大部分的氯来源于煤。氯在煤中主要以无机物形态存在，如氯化钙、氯化钾、氯化钠、氯化镁等。我国燃煤中氯含量一般为0.1%，少数煤中氯含量为0.2%～0.3%。

2、氯的排出：氯由出口烟气（含氯量约1mg/Nm³）、石膏、废水排出。

四、氯在不同的情况下对脱硫工艺的简化设计

1、石膏不考虑综合利用、电厂采用水力除灰方案：可将石膏浆液采用一级浓缩至含水40%～50%后送至灰场，整个脱硫系统中氯会随石膏浆液完全排出，腐蚀防护的重点不在氯化物上。不涉及真空脱水机和废水处理系统。

2、石膏不考虑综合利用、电厂采用干除灰方案：可将石膏浆液采用二级浓缩成含水20%的石膏饼，运输至干灰场贮存，石膏带走浆液多余的氯。设计真空脱水机，但不设计废水处理系统。

3、石膏综合利用，石膏中氯限值为0.1%，必须对石膏冲洗，以降低石膏氯含量，设计真空脱水机和废水处理系统。

五、根据以上分析可以得出以下结论

1、氯在烟气湿法脱硫系统中主要以CaCl2的形式存在，在系统中脱除困难，不断富集，引起腐蚀、影响脱硫效率、后续处理工艺复杂等问题，因此，在脱硫设计时，氯是必须考虑的问题。

2、硫系统中石膏处理和废水处理系统的选择，很大程度上取决于吸收浆液中氯化物的含量和石膏的去向。如吸收浆液氯化物含量限值、石膏浓缩的程度、是否对石膏进行净水冲洗、废水处理是否需要、废水处理量的多少等，这些应根据每个工程的实际情况选择工艺过程和参数，不能简单地生硬硬套国外的模式。

3、硫系统材料设计时，吸收浆液氯化物浓度按6%考虑，可同时满足安全和经济上的需要。国际上一般也以此为设计限值。

4、硫系统运行过程中吸收浆液氯化物浓度的控制可按煤中氯含量确定，对于低硫煤，可控制吸收浆液中氯化物含量为2%；对于高硫煤，可选择浓度3%～3.5%，具体情况应根据技术经济情况具体分析。

5、国内石灰石氯的含量一般为0.001%～0.024%，脱硫系统工艺水的氯含量也不高0.01%，在进行脱硫系统氯平衡简略计算和工艺选择时可以忽略工艺水和石灰石中的氯，简化计算过程。

6、石膏脱水处理及废水处理系统在整个脱硫系统中的投资占1/5～1/4，而且这部分占地面积大，工艺复杂，运行治理比较困难。因此，若能有效解决氯的问题便可简化或省去这一系统，大大降低工程造价，降低运行治理用度。

六、氯离子抑制剂

在脱硫塔石灰石浆液内加入氯离子抑制剂，能快速降低石灰石浆液氯离子的含量，抑制氯离子的生成，减少氯离子对脱硫系统的腐蚀。延长脱硫设备的使用寿命。提高设备的运投率，降低运行费用，增强企业经济效益。