一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法与流程

1.本发明涉及一种固体质量含量的计算方法，具体涉及一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法。


背景技术：

2.湿法烟气脱硫工艺(wfgd)是目前国内外广泛采用的烟气脱硫技术，其中以石灰石-石膏烟气脱硫工艺为主。其主要原理是，烟气进入吸收塔中后，其中二氧化硫气体溶解进入吸收塔浆液，并与吸收塔浆液中的石灰石发生化学反应，主要生成亚硫酸钙，通过鼓入氧化空气，使大部分亚硫酸钙转化为硫酸钙，因为硫酸钙溶解度较低，所以硫酸钙形成沉淀析出，随着浆液中石膏固体含量的增加，需要将浆液排出后通过脱水设备进行固液分离，分离后液体返回吸收塔，固体石膏作为脱硫副产物处置。浆液中的固体含量所占比例决定了脱水设备的启停以及运行时间，所以准确的测试浆液中固体含量将能够使脱水系统运行得到优化，节约脱水系统能耗。
3.目前测试浆液中石膏固体含量的方法是通过测试浆液密度直接计算得到，具体计算如下：
[0004][0005]
其中，x为浆液中固体含量(单位：％)，ρ
jy
为浆液密度(千克/立方米)，ρ
sg
为石膏沉淀物密度(千克/立方米)，通常根据石膏密度值取值范围为2300千克/立方米到2760千克/立方米。采用该方法得到的浆液中固体含量有较大误差，其重要原因是：一、该方法假设浆液为石膏与水的混合物，但实际情况是，脱硫浆液中固体除了石膏以外，还包括亚硫酸钙、石灰石、粉尘等其他沉淀固体，并且浆液中沉淀物质的堆积密度也与通常在空气中测得的堆积密度值不同。二、浆液中的液体溶解了大量的可溶性离子，如：硫酸根离子、氯离子、镁离子、钙离子、氟离子、亚硫酸根、碳酸根等。这些可溶性离子使得液体密度与水的密度不同。综上所述，脱硫浆液并不是石膏与水简单的混合物，而是以石膏为主的固体混合物与含可溶性离子较高的“高盐”水的混合物，所以计算脱硫浆液中的固体含量时必须考虑固体实际密度与可溶性离子对计算值的影响。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法，该方法能够较为准确的计算浆液中固体质量含量。
[0007]
为达到上述目的，本发明所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法包括以下步骤：
[0008]
1)抽取v
jy
体积的吸收塔内浆液，测试浆液的密度值ρ
jy
；
[0009]
2)将浆液静置，待浆液分层后，得测量上清液的体积v
cq
；
[0010]
3)测试上清液的密度ρ
cq
；
[0011]
4)过滤浆液中沉淀的固体，并称取质量m
gt
，根据浆液的体积v
jy
与上清液的体积之差v
cq
计算固体堆积的密度ρ
gt
；
[0012]
5)根据固体堆积的密度ρ
gt
、测试浆液的密度值ρ
jy
及上清液的密度ρ
cq
计算浆液中固体质量含量x。
[0013]
步骤1)中，利用量筒定量抽取v
jy
体积的吸收塔内浆液。
[0014]
步骤1)中，使用密度计测试浆液的密度值ρ
jy
。
[0015]
步骤2)中的静置时间为30～60分钟。
[0016]
步骤3)中，使用密度计测量上清液的密度ρ
cq
。
[0017]
步骤4)中，固体堆积的密度ρ
gt
为：
[0018]
ρ
gt
＝m
gt
/(v
jy-v
cq
)。
[0019]
步骤5)中，浆液中固体质量含量x为：
[0020][0021]
本发明具有以下有益效果：
[0022]
本发明所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法及系统在具体操作时，根据浆液的体积v
jy
与上清液的体积之差v
cq
计算固体堆积的密度ρ
gt
，再根据固体堆积的密度ρ
gt
、测试浆液的密度值ρ
jy
及上清液的密度ρ
cq
计算浆液中固体含量x，可以较为准确地计算浆液中固体质量含量，继而精确控制脱水设备的运行时间。另外，本发明中，由于对浆液的上清液的密度进行测量，根据上清液的密度可以了解浆液中可溶性离子浓度，以辅助判断浆液品质。
具体实施方式
[0023]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0024]
实施例一
[0025]
本发明所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量计算方法包括以下步骤：
[0026]
1)利用量筒定量抽取v
jy
体积的吸收塔内浆液，使用密度计测试浆液的密度值ρ
jy
；
[0027]
2)将浆液静置30～60分钟，待浆液明显分层后，测量上清液的体积v
cq
；
[0028]
3)使用密度计测量上清液的密度ρ
cq
；
[0029]
4)过滤浆液中沉淀的固体，并称取质量m
gt
，根据浆液的体积v
jy
与上清液的体积之差v
cq
计算固体堆积的密度ρ
gt
；
[0030]
ρ
gt
＝m
gt
/(v
jy-v
cq
)
[0031]
5)计算浆液中固体质量含量x(％)：
[0032][0033]
实施例二
[0034]
本发明所述的石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中固体含量测试方法包括以下步骤：
[0035]
1)定量提取吸收塔浆液v
jy
＝1.0升，利用密度计测量该浆液的密度值ρ
jy
＝1180千克/立方米；
[0036]
2)将浆液静置30分钟，取上清液体积v
cq
＝0.75升；
[0037]
3)利用密度计测得上清液的密度ρ
cq
＝1070千克/立方米；
[0038]
4)过滤并称量浆液中沉淀固体的质量m
gt
＝0.45千克，沉淀固体的体积根据浆液的体积与上清液的体积之差计算得到，得v
gt
＝v
jy-v
cq
＝0.25升，得固体堆积的密度ρ
gt
＝m
gt
/v
gt
＝1800千克/立方米；
[0039]
5)计算浆液中固体质量含量x：
[0040][0041]
需要说明的是，在上述条件的脱硫浆液中固体含量约为23％，当按照目前较为常用的方法进行计算，则上述脱硫浆液中固体含量约为34％，两者计算值差异较大。当利用浆液中固体含量来对脱水系统进行控制，则浆液中固体含量15％～25％时投运脱水设备，即：含固量大于25％启动脱水设备，当含固量小于15％时脱水设备停运。当按照目前的浆液含固量计算方法，计算含固量会远小于实际浆液含固量，脱水皮带机滤饼厚度或者皮带转速将降低，导致脱水机产量降低，从而增加脱水系统运行时间，采用真实的浆液含固量后，脱水系统的运行时间将缩短，真空皮带脱水机的滤饼厚度将增大，以提高脱水机产量，脱水系统能耗将降低。