計算機術語
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環境辭彙
FGD——Flue gas desulfurization,煙氣脫硫,煙道氣脫硫。 如:FGD gypsum脫硫用石膏;FGD unit 煙氣脫硫裝置。
石灰石(石灰)/石膏濕法煙氣脫硫 wet flue gas desulfurization 簡稱FGD。
脫硫化學原理
吸收液經脫硫塔頂部噴嘴噴淋霧化進入,分散成細小的液滴並覆蓋吸收塔的整個填料層斷面。這些液滴與塔內煙氣逆流接觸,發生傳質與吸收反應,煙氣中的SO2、SO3及HCL、HF被吸收。SO2吸收產物的氧化和中和反應在吸收塔底部的氧化區完成並最終形成石膏。
為了維持吸收液恆定的pH值並減少石灰石耗量,石灰石被連續加入吸收塔,同時吸收塔內的吸收劑漿液被攪拌機和吸收塔循環泵不停地攪動,以加快石灰石在漿液中的均布和溶解。
(1)吸收反應:煙氣與噴嘴噴出的循環漿液在吸收塔內有效接觸,循環漿液吸收大部分S02。
(2)氧化反應:一部分HSO3-在吸收塔噴淋區被煙氣中的氧所氧化,其它的HSO3一在反應池中被氧化空氣完全氧化。
(3)中和反應:吸收劑漿液被引入吸收塔內中和氫離子,使吸收液保持一定的pH值。中和後的漿液在吸收塔內再循環。
工藝系統設定
為滿足整套系統的正常運行,配置了吸收劑製備系統、煙氣系統、SO2吸收系統、漿液排空系統、石膏脫水系統、工藝水系統、壓縮空氣系統、副產品處理系統等多個子系統。
系統防護措施
在石灰石濕式FGD裝置中,設備、管道和管件普遍存在不同程度的磨損、腐蝕和結垢現象,對FGD裝置的安全經濟運行構成了重大威脅,因此,必須進行有效的防治。此外,在北方,冬季還要防止FGD裝置冰凍。
1、 防止結垢堵塞的對策
FCD裝置中發生的結垢堵塞現象是十分普遍的。產生的結垢大致有3種形式。
一種是灰垢,高溫煙氣中的灰份在遇到噴淋液的阻力後,與噴淋的石膏漿液一起堆積在入口,越積越多,其主要成份是灰份和CaSO4,在吸收塔入口乾濕交界處十分明顯。
一種是石膏垢,當吸收塔的石膏漿液中的石膏過飽和度大於或等於140%時,溶液中的CaSO4就會在吸收塔內各組件表面析出結晶形成石膏垢,吸收塔壁面及循環泵人口、石膏泵入口濾網的兩側就是此類垢。
一種是軟垢,當漿液中亞硫酸鈣濃度偏高時就會與硫酸鈣同時結晶析出,形成Ca(SO3)0.8(SO4)0.2·1/2H2O結晶產物,稱為軟垢。軟垢在吸收塔內各組件表面逐漸長大形成片狀的垢層,其生長速度低於石膏垢,當充分氧化時這種垢較少發生。
在吸收塔底,儘管有攪拌器攪拌,但仍存在“死區”,造成石膏沉積。除霧器、再熱器管子因沖洗不充分,煙氣攜帶的石膏漿液便粘接住形成積垢。接觸石膏液的各種管道和管件因也有結垢發生。
(1)控制氧化技術是防止系統結垢的有效措施。較常用的是強制氧化技術,是通過向漿液中鼓入足夠的空氣,使氧化反應趨於完全,氧化率高於95%,保證漿液中有足夠的石膏晶種,以有利於晶體在溶液中成長,這樣既防止了結垢,又有利於石膏的生產和品質。
(2)增大液氣比也是防止系統結垢的重要技術措施,可以稀釋固體沉積物,但這會造成過高的動力消耗。因此,在設計上要選用適當的液氣比。
(3)採用工業水沖洗容易結垢的部件,如除霧器、GGH等,是常用的防止結垢的措施。
(4)選擇內部結構簡單的吸收塔,採用結構簡潔的噴嘴和除霧器以及適宜的漿液和煙氣流速,也是防止結垢的重要方法。
(5)採用適宜的管道傾斜度,選擇適宜的管內漿液流速,避免過度彎曲及積留漿液,在有積液停留的部位設定排放口,可以有效地防止管道結垢。
2、防止磨損和腐蝕的對策
由於FGD裝置內流動的主要是石灰石、石膏漿液以及其他一些雜質,當流體以一定速度運動時,其中的所含固體物質會對設備、管道和管件造成磨損。當有些部位存在腐蝕現象時,這種磨損不斷使材料暴露出新的表面,為腐蝕提供了良好的條件。在這種磨損與腐蝕的協同作用下,材料損壞會加速進行,危害十分嚴重。
為了防止材料磨損,在實際工程中,除了使用耐磨材料以外,為了避免流體流速過高而導致局部湍流或撞擊,必須選定合適的流速,排除極端的節流構件。
從金屬腐蝕機理來講,可分為化學腐蝕、電化學腐蝕、結晶腐蝕和磨損腐蝕。
防止FGD裝置中發生腐蝕磨損現象的對策,應根據流體的成分、濃度、溫度等使用相應的耐腐蝕耐磨損材料,並考慮防腐耐磨內襯的施工質量等,在結構設計上也要採取相應的對策。
在石灰石濕法FGD裝置中常用的防腐耐磨材料主要有:鎳基耐蝕合金;橡膠襯裡,特別是軟橡膠襯裡;合成樹脂塗層,特別是帶玻璃鱗片的樹脂;玻璃鋼;耐蝕塑膠如聚四氟乙烯;不透性石墨;耐蝕矽酸鹽材料如化工陶瓷;人造鑄石等等。
3、防止冰凍的對策
在我國北方,由於冬季氣溫低,如果不採取保溫措施,FGD裝置容易出現結冰和凍結現象。尤其是各類漿液管道和水管道,裡面流動的液體溫度較低,嚴寒季節,特別是在氣溫很低的夜間極易發生凍結,阻塞管路,嚴重威脅FGD裝置安全運行。
為了防止FGD裝置結冰和凍結,設計時應採取必要的保溫措施,如沿管道敷設保溫層、伴熱帶等。間歇運行的泵及管路、管件更要注意保溫。石膏倉應採取防凍措施,以保證石膏正常排出。此外,漿液池和吸收塔以及淨煙氣煙道要根據當地冬季氣溫情況,必要時也需採取相應的保溫措施。
統計術語
FGD(Focus Group discussion) 是一個定性方法,通過群體討論收集特定話題的數據。
FGD is a qualitative method that collects data through group interaction about a certain topic.
原文:Resource management for sustainable development: a community- and GIS-based approach.