專利名稱：一種濕法煙氣脫硫用石灰石反應(yīng)活性的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試濕法煙氣脫硫用石灰石反應(yīng)活性的測試裝置，屬于濕法煙氣 脫硫的技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景我國每年SO2排放量達(dá)到2000萬噸左右，是世界上S02排放量最多的國家，其中燃 煤火力發(fā)電企業(yè)每年排放的SO2就達(dá)800多萬噸，是S02排放大戶。我國大氣污染屬于典 型的煤煙型污染，以粉塵和酸雨危害最大，據(jù)統(tǒng)計，我國酸雨面積已經(jīng)達(dá)到全部國土面積 的30%。解決酸雨問題的關(guān)鍵就在于控制S02污染，電廠煙氣脫硫是緩解S02污染的有效 途徑，石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝(WFGD)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的S02脫除技術(shù)。濕法 煙氣脫硫用石灰石的選擇是WFGD系統(tǒng)設(shè)計時的關(guān)鍵問題之一，而濕法煙氣脫硫用石灰石 選擇的主要依據(jù)就是其反應(yīng)活性。目前已有的測試石灰石反應(yīng)活性的方法主要有三種(1) 配制石灰石漿液，在一定條件下滴入一定量的強(qiáng)酸(如HC1、 H2S04等)使其反 應(yīng)，觀察漿液PH值的變化曲線，定性判斷石灰石的反應(yīng)活性大小。(2) 國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DL/T943-2005)，該方法在50°C、 PH=5.5條件下，利用強(qiáng) 酸(HC1)滴定石灰石漿液，測定石灰石轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%時所需的反應(yīng)時間，并以此作為 判斷石灰石反應(yīng)活性的定量指標(biāo)。(3) 重慶大學(xué)提出的一種石灰石活性測試方法及其分析系統(tǒng)(專利申請?zhí)?200610054309.4)，該方法需建立一套大型的實驗裝置，包括石灰石漿液池、漿液泵、吸收 塔、氣體鋼瓶、氣體流量控制器、石灰石漿液回收池、漿液流量控制器、S02濃度分析系 統(tǒng)、PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。該方法在一定條件下分析石灰石漿液對氣體中S02的吸收百分比， 并以此作為判斷石灰石反應(yīng)活性的定量指標(biāo)。上述方法(1)和(2)的優(yōu)點(diǎn)在于所用實驗設(shè)備簡單，易于控制和操作。方法(1) 中沒有定義石灰石活性大小的定量判斷指標(biāo)，只能依靠觀察來定性比較石灰石活性高低； 方法(2)定義在一定條件下石灰石轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%時所需的反應(yīng)時間為判斷石灰石反應(yīng) 活性的定量指標(biāo)，有一定工程應(yīng)用價值，但該指標(biāo)難以直接應(yīng)用于濕法煙氣脫硫優(yōu)化設(shè)計 模型中。此外，上述兩種方法中都采用強(qiáng)酸來滴定石灰石槳液，其反應(yīng)機(jī)理與實際濕法煙 氣脫硫時的反應(yīng)機(jī)理差別較大，難以真實反映脫硫狀態(tài)下石灰石的反應(yīng)活性。在濕法煙氣 脫硫時，其石灰石與S02反應(yīng)的化學(xué)方程式一般可表示為(以CaC03為代表，也可適用于MgC03等成分的反應(yīng))CaC03 — Ca2+ + C032-S02+H20 — H2S03H2S03 — H+ + HS(VHS03- — H+ + S032.C032- + H+ — HC03-HCO/ + H+ — H20 + C02(aq)C02(aq) — C02(g)從上面化學(xué)方程式可以看出，S02溶于水并轉(zhuǎn)化為H2S03后，H"是分步電離的，而強(qiáng) 酸溶于水后H+是一步電離的，所以兩種情況下石灰石的反應(yīng)速率是有差異的；此外，H2S03 與CaC03反應(yīng)生成的CaS03為難溶物，而方法(2)中采用鹽酸為酸性試劑時，產(chǎn)生的CaCl2 為易溶產(chǎn)物，難溶物可以附著在顆粒表面影響反應(yīng)速率，而易溶產(chǎn)物不會產(chǎn)生這類影響， 所以，方法(2)所得的活性指標(biāo)比實際脫硫時偏大。因此，測試濕法煙氣脫硫用石灰石 反應(yīng)活性時，采用強(qiáng)酸作為酸性試劑在反應(yīng)機(jī)理上存在一定缺陷。如果方法(2)直接將S02氣體(或含S02的模擬煙氣)通入石灰石漿液來測定石灰 石的反應(yīng)活性，則存在以下問題(a)氣體流量難以控制和測量；(b) S02在水中的溶解 度較小(常溫常壓下，1L水只能溶解40L左右SO2氣體)，通入石灰石漿液中的S02氣體 難以迅速溶解和反應(yīng)，溢出的氣體難以收集和準(zhǔn)確測量。這就是方法(2)中不直接采用 S02氣體(或含S02的模擬煙氣)測定石灰石反應(yīng)活性的主要原因。為解決上述問題，方法(3)中設(shè)計了 S02吸收塔，并配制模擬煙氣，通過測量吸收 塔前后煙氣中S02濃度，計算S02吸收百分比，并以此作為判斷石灰石反應(yīng)活性的定量指 標(biāo)。但是該方法的實驗系統(tǒng)非常龐大，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用很高、實驗周期長、操作復(fù)雜，實 驗過程中管道內(nèi)的流場波動較大，S02濃度的精確測量也存在較大困難。由于以上原因，上述方法所得的石灰石活性數(shù)據(jù)很少在實際的工程設(shè)計及脫硫優(yōu)化模 型中應(yīng)用，使得濕法煙氣脫硫工藝中相關(guān)參數(shù)的選取還主要依靠經(jīng)驗，為保證脫硫效率， 保險系數(shù)往往取得很大，造成脫硫系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本大大增加。所以，迫切需要建立 一套系統(tǒng)簡單、操作方便、檢測迅速準(zhǔn)確的石灰石反應(yīng)活性的測試裝置，提高濕法煙氣脫 硫工程設(shè)計水平、降低脫硫系統(tǒng)的投資與運(yùn)行成本。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單方便測試準(zhǔn)確率高的石灰石反應(yīng)活性的測試裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型方法采用如下技術(shù)方案包括酸性試劑瓶、反應(yīng)器 皿、恒溫磁力攪拌器、自動滴定儀，所述的酸性試劑瓶與自動滴定儀的吸液管連接，自動 滴定儀的滴液管與反應(yīng)器皿連接，在反應(yīng)器皿內(nèi)，還連接有自動滴定儀的滴定傳感器和恒 溫磁力攪拌器的溫度計，反應(yīng)器皿底部放置所述的恒溫磁力攪拌器的轉(zhuǎn)子，所述的酸性試 劑瓶與自動滴定儀的吸液管密封連接。它還包括有數(shù)據(jù)處理裝置，該數(shù)據(jù)處理裝置與自動滴定儀相連，并對自動滴定儀采集 的滴定量信息和滴定時間信息進(jìn)行處理。所述的酸性試劑瓶瓶口采用活塞密封，在活塞上設(shè)置有吸液管孔和注液管孔，自動滴 定儀的吸液管插入吸液管孔與酸性試劑瓶密封連接。所述的活塞上端設(shè)置有一手柄。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的酸性試劑瓶與自動滴定儀的吸液管密封連接，有效防 止酸性試劑瓶內(nèi)揮發(fā)溶液的揮發(fā)，使得測量的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，密封采用活塞，可以平衡試劑 瓶內(nèi)外壓力，在活塞上加工注液管孔和吸液管孔，可方便地向酸性試劑瓶中添加酸性試劑； 在活塞上端設(shè)置手柄，在添加酸性試劑時，只要將活塞上提，在酸性試劑瓶內(nèi)外就會產(chǎn)生 一個壓差，從而可自動的將酸性試劑添加。

圖1是本實用新型測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型測試裝置活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型做詳細(xì)說明。本實用新型測試方法的測試裝置如圖l所示， 包括數(shù)據(jù)處理裝置計算機(jī)1，自動滴定儀2，反應(yīng)器皿燒杯4，恒溫磁力攪拌器3，燒杯4 放置在恒溫磁力攪拌器3上，在燒杯4內(nèi)盛放石灰石漿液，恒溫磁力攪拌器3的溫度計5 插入燒杯4的石灰石漿液中，在石灰石漿液中還插入有自動滴定儀2的滴定傳感器7以及 滴液管6，自動滴定儀2的吸液管與添加有S02乙醇溶液的酸性試劑瓶8密封連接，密封 采用活塞9，在活塞9上設(shè)置有注液管孔91和吸液管孔92，活塞9的上端還設(shè)置有一手 柄93，見附圖2。乙醇溶液從滴液管6滴入石灰石漿液中，自動滴定儀2與計算機(jī)1相連。
權(quán)利要求1、一種濕法煙氣脫硫用石灰石反應(yīng)活性的測試裝置，包括酸性試劑瓶(8)、反應(yīng)器皿(4)、恒溫磁力攪拌器(3)、自動滴定儀(2)，所述的酸性試劑瓶(8)與自動滴定儀(2)的吸液管連接，自動滴定儀(2)的滴液管(6)與反應(yīng)器皿(4)連接，在反應(yīng)器皿(4)內(nèi)，還連接有自動滴定儀(2)的滴定傳感器(7)和恒溫磁力攪拌器(3)的溫度計(5)，反應(yīng)器皿(4)底部放置所述的恒溫磁力攪拌器(3)的轉(zhuǎn)子，所述的酸性試劑瓶(8)與自動滴定儀(2)的吸液管密封連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于它還包括有數(shù)據(jù)處理裝置(1)，該 數(shù)據(jù)處理裝置(1)與自動滴定儀(2)相連，并對自動滴定儀采集的滴定量信息和滴定時 間信息進(jìn)行處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于所述的酸性試劑瓶(8)瓶口采用活 塞(9)密封，在活塞上設(shè)置有吸液管孔(92)和注液管孔(91)，自動滴定儀(2)的吸 液管插入吸液管孔(92)與酸性試劑瓶(8)密封連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試裝置，其特征在于所述的活塞(9〉上端設(shè)置有一手柄 卿。
專利摘要本實用新型公開了一種濕法煙氣脫硫用石灰石反應(yīng)活性的測試裝置，包括酸性試劑瓶、反應(yīng)器皿、恒溫磁力攪拌器、自動滴定儀，所述的酸性試劑瓶與自動滴定儀的吸液管連接，自動滴定儀的滴液管與反應(yīng)器皿連接，在反應(yīng)器皿內(nèi)，還連接有自動滴定儀的滴定傳感器和恒溫磁力攪拌器的溫度計，反應(yīng)器皿底部放置所述的恒溫磁力攪拌器的轉(zhuǎn)子，所述的酸性試劑瓶與自動滴定儀的吸液管密封連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有操作簡單、測試準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)。
文檔編號B01D53/78GK201098603SQ200720043290
公開日2008年8月13日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者仲兆平, 剛 肖, 睿 肖, 金保升, 鐘文琪, 黃亞繼 申請人:東南大學(xué)