石灰石-石膏法脱硫：石膏脱水困难的原因分析 石灰石湿法烟气脱硫是 （2）搅拌的作用与影响因素 在石膏脱水系统中，搅拌设备的作用是将含有石膏固体颗粒的水浆混合搅拌，以便将水和石膏充分分离，从而实现石膏的脱水。具体来说，搅拌设备可以通过以下方式促进石膏脱水： 增加混合物的均匀性：搅拌设备可以将水和石膏固体颗粒充分混合，使混合物的均匀性得到提高。这可以有效地增加脱水过程中水分与石膏颗粒的接触面积，加速水分向石膏颗粒的扩散，从而提高石膏的脱水效率。
石灰石-石膏法脱硫：石膏脱水困难的原因分析
石灰石湿法烟气脱硫是
（2）搅拌的作用与影响因素
在石膏脱水系统中，搅拌设备的作用是将含有石膏固体颗粒的水浆混合搅拌，以便将水和石膏充分分离，从而实现石膏的脱水。具体来说，搅拌设备可以通过以下方式促进石膏脱水：
增加混合物的均匀性：搅拌设备可以将水和石膏固体颗粒充分混合，使混合物的均匀性得到提高。这可以有效地增加脱水过程中水分与石膏颗粒的接触面积，加速水分向石膏颗粒的扩散，从而提高石膏的脱水效率。
防止石膏固体颗粒沉积：石膏固体颗粒往往会因密度较大而在水中沉积。搅拌设备可以通过搅拌作用，将沉积的石膏颗粒重新悬浮到水中，防止石膏颗粒沉积，从而保证整个脱水过程的稳定性和连续性。
提高脱水速度：搅拌设备的搅拌作用可以加速石膏颗粒与水分之间的相互作用，从而提高脱水速度。此外，搅拌设备可以带动水和石膏颗粒的流动，使石膏颗粒更容易接触到过滤介质，促进石膏脱水的进行。
浆液搅拌器
（3）真空脱水机的作用与影响因素
真空脱水机主要用于对旋流器底部排出的大颗粒石膏浆液进行进一步脱水处理，目的是使脱水后的石膏含水量降至10%以下。影响真空脱水效率的关键因素包括真空度、滤布透气性和脱水时间等。其中，提高真空度并减少真空损失可以显著增强石膏脱水的效果；反之，则可能导致脱水质量下降。此外，如果石膏浆中细小颗粒数量增多或出现异形晶体，或者由于长期使用而未能彻底清洗滤布导致其脱水孔道被堵塞，也会降低滤布的透气性能，从而影响到最终产品的水分含量控制。
真空皮带脱水机
2.工艺参数对脱水过程的影响
除了上述设备本身特性外，整个工艺流程中的一些操作条件也会影响石膏浆液脱水的效果。这些主要包括液气比（L/G）、停留时间以及pH值和氯化物（Cl-）浓度等因素。特别是pH值的变化，它不仅能够改变物料表面电荷状态进而影响颗粒间相互作用力，还能调节溶液中的溶解度平衡，从而间接地作用于固液分离过程。因此，在实际操作过程中必须根据具体情况灵活调整相关参数以确保获得理想的脱水效果。
（1）浆液的pH值
吸收塔中浆液的pH值是影响脱硫设备化学过程钙硫比的关键参数。这一指标的变化直接影响了脱硫效率、石灰石的使用效率，以及石膏浆液的质量。当pH值升高，浆液的碱性增强，有利于二氧化硫（SO2）的吸收，从而提升脱硫效率。然而，这同时也会导致石灰石的使用率降低，并增加石膏结垢的倾向，进而影响石膏的品质。反之，pH值降低则意味着浆液酸度增加，这将促进石灰石的溶解，提高其利用率，同时有助于石膏晶体的形成。但是，低pH值会减少脱硫效率，加剧设备的腐蚀，从而降低系统的可靠性。
脱硫吸收塔内的化学反应机理揭示，脱硫过程的进行方向极大程度上由吸收浆液的pH值决定。具体而言，当pH值低于2时，被吸收的二氧化硫主要以亚硫酸（H2SO3）的形式存在；随着pH值上升至4-5，主要存在形态转变为亚硫酸氢根离子（HSO3-）；而当pH值达到6.5时，则主要生成亚硫酸根离子（SO32-）。总体趋势表明，pH值越高，SO2的溶解度越大，这有利于传质过程，进而实现较高的脱硫效率。
亚硫酸盐的氧化速率亦受到pH值的显著影响。随着pH值的升高，浆液中钙离子（Ca2+）的浓度会降低，这一变化不利于石灰石的溶解，从而大幅减缓了亚硫酸盐的氧化速率。这一过程直接影响到石膏的过饱和度，进而对整个脱硫系统的性能产生重要影响。
长时间维持高pH值运行会导致石膏品质下降，具体表现为石膏中未反应的CaCO3含量增加以及亚硫酸盐氧化速率降低，从而造成石膏脱水难度加大。当pH值降至5.9以下时，石灰石中Ca2+的溶出速率会显著减缓，同时HSO3-的氧化过程也会受到抑制。这导致浆液中的CaSO3?1/2H2O和CaCO3含量上升，进而增加了结垢和堵塞的风险。相比之下，在pH值为4.5至4.7之间时，被吸收的SO2主要以HSO3-的形式存在。此时，只要提供充足的氧化空气，就可以几乎完全将HSO3-氧化成更高价态的化合物，从而提高氧化效率。这种条件下有利于保证石膏晶体的质量，并促进石膏的有效脱水过程。
（2）氧化风量
控制合适的氧化风量对于优化上述化学过程至关重要，它不仅影响到最终产品质量，还直接关系到系统运行的稳定性及经济性。因此，合理调节并监控氧化风量的供给是确保脱硫系统高效运作的关键措施之一。
氧化风量对石膏浆液中CaSO3?1/2H2O的氧化程度有显著影响。充足的氧气能够促进形成较大且易于脱水的CaSO4?1/2H2O晶体结构。如果氧量不足，则会生成较小尺寸的CaSO4?1/2H2O晶体，并且在溶液中会析出大量的微小CaSO3?1/2H2O颗粒。随着这些小颗粒饱和度的增加和溶解性的变化，它们可能在设备表面沉积并结晶，这不仅导致设备堵塞，还可能包裹石灰石颗粒，从而降低石灰石浆液的有效性，使得石膏脱水过程变得困难，进而影响到整个脱硫系统的稳定运行。
（3）石膏浆液的过饱和度
在工业脱硫过程中，吸收塔内石膏浆液的过饱和度是影响石膏结晶的关键因素。晶体生长与浆液过饱和度之间存在密切关系。当浆液中过饱和度达到一定程度时，会形成晶核并逐渐生长成大颗粒石膏，这有助于后续的脱水过程。然而，如果过饱和度过高，则会迅速产生大量细小晶核，这些晶核会在反应器内部结构上沉积和增长，导致结垢和阻塞问题。此外，过多的小晶粒还会覆盖石灰石表面，阻碍其有效利用，从而降低整体脱硫效果及石膏脱水性能。
（4）石膏浆液的密度
密度是石膏浆液一个重要指标，它直接反映了系统中各组分（如CaSO?与CaCO?）之间的相对浓度状态。较低的浆液密度意味着CaSO?含量较少而CaCO?较多，这种情况下不利于生成易于脱水处理的大尺寸石膏晶体，并且可能导致石灰石原料的浪费。尽管如此，较稀薄的浆液有利于氧气更好地分散于其中，促进氧化反应速度加快。因此，在实际操作中需要综合考虑这两个参数来优化脱硫系统的工作状态。
当浆液密度过高时，表明其中CaSO4含量超标。过量的CaSO4会抑制SO2与CaCO3的溶解，减少喷淋层的覆盖范围，并大幅降低浆液的氧化效率，从而降低脱硫效果。为控制出口SO2浓度，常需增加CaCO3供给以提升脱硫率，这反而导致CaCO3过剩。高石膏浆液密度还会引起石膏过饱和，加之氧化效率下降，促使大量细小CaSO3?1/2H2O晶体析出，加上CaCO3过量，进一步降低了SO2和CaCO3的溶解度，最终造成浆液失效，脱硫效率急剧下滑，同时导致石膏含水量超出标准，脱水处理难度加大。
（5）石膏浆液的停留时间
吸收塔内石膏浆液的停留时间由氧化池容积与石膏排出泵流量的比例决定。这一时间直接影响石膏晶体的形成及其在浆液中的停留时长。浆池的大容量和较长的停留时间能够促进CaSO3?1/2H2O的充分氧化，从而有利于石膏晶体的生长，并有助于石膏脱水。然而，若浆液停留时间过长，机械搅拌和循环泵的操作可能会破坏已形成的大颗粒石膏晶体，生成较多细小且不规则的晶体，这对石膏脱水不利。
（6）烟尘、氯离子（CL-）和氟离子（F-）影响
烟尘、氯离子（CL-）和氟离子（F-）主要来源于烟气携带，部分源于石灰石原料及湿式除尘器的冲洗水排放。近年来，由于煤炭价格上涨和电力市场饱和，电厂难以确保使用设计煤种。同时，受布袋及电除尘器性能和运行特性影响，进入吸收塔的烟尘含量常超过预期值。在废水排放量较小的情况下，烟尘、CL-和F-会在吸收塔浆液中不断富集。
这些烟尘微粒容易随石膏进入二级脱水系统，细小灰尘会堵塞水分游离通道，使得石膏浆液中的水分难以去除，导致石膏含水量超标。
烟尘含量过高脱水困难
