Analýza příčin obtíží s dehydratací sádry

2. Vliv kvality sádrové suspenze

1 Hustota suspenze

Velikost hustoty suspenze udává hustotu suspenze v absorpční věži. Pokud je hustota příliš malá, znamená to, že obsah CaSO4 v suspenzi je nízký a obsah CaCO3 vysoký, což přímo způsobuje plýtvání CaCO3. Zároveň kvůli malým částicím CaCO3 snadno dochází k potížím s dehydratací sádry; pokud je hustota suspenze příliš velká, znamená to, že obsah CaSO4 v suspenzi je vysoký. Vyšší obsah CaSO4 brání rozpouštění CaCO3 a inhibuje absorpci SO2. CaCO3 vstupuje do vakuového dehydratačního systému se sádrovou suspenzí a také ovlivňuje dehydratační účinek sádry. Aby se plně využily výhody dvojitého věžového systému mokrého odsiřování spalin s dvojitou cirkulací, měla by být hodnota pH prvního stupně věže regulována v rozmezí 5,0 ± 0,2 a hustota suspenze by měla být regulována v rozmezí 1100 ± 20 kg/m3. V reálném provozu je hustota suspenze v prvním stupni věže zařízení přibližně 1200 kg/m3 a ve vysokých časech dosahuje dokonce 1300 kg/m3, což je vždy kontrolováno na vysoké úrovni.

2. Stupeň nucené oxidace kalu

Nucená oxidace suspenze spočívá v zavedení dostatečného množství vzduchu do suspenze, aby reakce oxidace siřičitanu vápenatého na síran vápenatý byla úplná a rychlost oxidace byla vyšší než 95 %, což zajišťuje, že v suspenzi je dostatek druhů sádry pro růst krystalů. Pokud oxidace není dostatečná, vznikají smíšené krystaly siřičitanu vápenatého a síranu vápenatého, což způsobuje usazování vodního kamene. Stupeň nucené oxidace suspenze závisí na faktorech, jako je množství oxidačního vzduchu, doba zdržení suspenze a míchací účinek suspenze. Nedostatek oxidačního vzduchu, příliš krátká doba zdržení suspenze, nerovnoměrné rozložení suspenze a špatný míchací účinek způsobí příliš vysoký obsah CaSO3·1/2H2O v odpařovací věži. Je vidět, že v důsledku nedostatečné lokální oxidace je obsah CaSO3·1/2H2O v suspenzi výrazně vyšší, což má za následek obtíže s dehydratací sádry a vyšší obsah vody.

3. Obsah nečistot v suspenzi Nečistoty v suspenzi pocházejí převážně ze spalin a vápence. Tyto nečistoty tvoří v suspenzi ionty nečistot, které ovlivňují mřížkovou strukturu sádry. Těžké kovy kontinuálně rozpuštěné v kouři inhibují reakci Ca2+ a HSO3-. Pokud je obsah F- a Al3+ v suspenzi vysoký, vzniká fluor-hliníkový komplex AlFn, který pokrývá povrch vápencových částic, což způsobuje otravu suspenze, snižuje účinnost odsiřování a jemné částice vápence se mísí s neúplně zreagovanými krystaly sádry, což ztěžuje dehydrataci sádry. Cl- v suspenzi pochází převážně z HCl ve spalinách a procesní vodě. Obsah Cl- v procesní vodě je relativně malý, takže Cl- v suspenzi pochází převážně ze spalin. Pokud je v suspenzi velké množství Cl-, je Cl- obalen krystaly a kombinován s určitým množstvím Ca2+ v suspenzi za vzniku stabilního CaCl2, přičemž v krystalech zůstane určité množství vody. Zároveň mezi krystaly sádry zůstane v suspenzi určité množství CaCl2, které blokuje kanál volné vody mezi krystaly a způsobuje zvýšení obsahu vody v sádře.

3. Vliv provozního stavu zařízení

1. Systém dehydratace sádry Sádrová suspenze se čerpá do sádrového cyklonu k primární dehydrataci pomocí výpustného čerpadla sádry. Když je suspenze ze spodního toku koncentrována na obsah pevných látek asi 50 %, proudí do vakuového pásového dopravníku k sekundární dehydrataci. Hlavními faktory ovlivňujícími separační účinek sádrového cyklonu jsou vstupní tlak cyklonu a velikost trysky pro usazování písku. Pokud je vstupní tlak cyklonu příliš nízký, bude separační účinek pevných látek a kapalin špatný, suspenze ze spodního toku bude mít menší obsah pevných látek, což ovlivní dehydratační účinek sádry a zvýší obsah vody; pokud je vstupní tlak cyklonu příliš vysoký, bude separační účinek lepší, ale ovlivní to účinnost třídění cyklonu a způsobí vážné opotřebení zařízení. Pokud je velikost trysky pro usazování písku příliš velká, způsobí to také menší obsah pevných látek a menší částice ve spodním toku, což ovlivní dehydratační účinek vakuového pásového dopravníku.

Příliš vysoké nebo příliš nízké vakuum ovlivní účinek dehydratace sádry. Pokud je vakuum příliš nízké, schopnost extrahovat vlhkost ze sádry se sníží a účinek dehydratace sádry se zhorší. Pokud je vakuum příliš vysoké, mohou se ucpat mezery ve filtrační tkanině nebo se pás může vychýlit, což také povede ke zhoršení účinku dehydratace sádry. Za stejných pracovních podmínek platí, že čím lepší je propustnost filtrační tkaniny pro vzduch, tím lepší je účinek dehydratace sádry. Pokud je propustnost filtrační tkaniny pro vzduch špatná a filtrační kanál je ucpaný, účinek dehydratace sádry se zhorší. Tloušťka filtračního koláče má také významný vliv na dehydrataci sádry. Když se rychlost pásového dopravníku sníží, tloušťka filtračního koláče se zvětší a schopnost vakuového čerpadla extrahovat horní vrstvu filtračního koláče se oslabí, což vede ke zvýšení obsahu vlhkosti v sádře. Když se rychlost pásového dopravníku zvýší, tloušťka filtračního koláče se zmenší, což může snadno způsobit lokální únik filtračního koláče, zničení vakua a také zvýšení obsahu vlhkosti v sádře.

2. Abnormální provoz systému čištění odpadních vod z odsiřování nebo malý objem čistěných odpadních vod ovlivní normální vypouštění odsiřovacích odpadních vod. Při dlouhodobém provozu se do suspenze nadále dostávají nečistoty, jako je kouř a prach, a těžké kovy, Cl-, F-, Al- atd. v suspenzi se budou dále obohacovat, což vede k neustálému zhoršování kvality suspenze a ovlivňuje normální průběh odsiřovací reakce, tvorbu sádrovce a dehydrataci. Například obsah Cl- v suspenzi absorpční věže prvního stupně elektrárny dosahuje až 22 000 mg/l a obsah Cl- v sádrovci dosahuje 0,37 %. Pokud je obsah Cl- v suspenzi přibližně 4 300 mg/l, dehydratační účinek sádrovce se zlepší. S rostoucím obsahem chloridových iontů se dehydratační účinek sádrovce postupně zhoršuje.