时间：2025-09-17
如果您想了解我们的产品，可以随时拨打我公司的销售热线或点击下方按钮在线咨询价格！
立即拨打电话享更多优惠：158-9013-7611
在石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中，吸收塔浆液的pH值是一个至关重要的运行参数，它直接决定了脱硫效率的高低、系统运行的稳定性以及副产品石膏的品质。郑州朴华科技有限公司是河南专业的环保设备生产厂家，在多年为客户提供脱硫设备的设计与研发生产服务中，深刻体会到精准控制pH值对于整个脱硫系统高效稳定运行的核心意义。本文将深入探讨pH值的控制策略及其对脱硫效率与系统结垢的深远影响。
简单来说，吸收塔浆液的pH值直接反映了浆液的酸碱度，是维持化学反应平衡的指挥棒。它通过影响SO₂的吸收速率、石灰石的溶解程度以及产物的结晶过程，全方位地左右着脱硫系统的性能。
其核心影响主要体现在两个有时相互矛盾的方面：
高pH值：有利于烟气中SO₂的高速吸收，从而提升脱硫效率。因为较高的碱度意味着浆液中有更充足的CaCO₃与SO₂反应。
低pH值：有利于石灰石（CaCO₃）的溶解和亚硫酸钙（CaSO₃）的氧化，促进石膏（CaSO₄·2H₂O）的结晶析出，并能有效减少系统结垢的风险。
因此，控制的艺术就在于寻找一个最佳平衡点，既能保证高脱硫效率，又能确保系统稳定不结垢，同时实现石灰石的高效利用和石膏的高品质产出。
从化学反应动力学角度看，提高浆液pH值，意味着增加了可供反应的石灰石浓度，从而加快了SO₂的吸收速率。许多运行数据表明，在一定范围内，随着pH值的升高，脱硫效率呈上升趋势。
但值得注意的是，这种提升并非没有上限。实践表明，当pH值超过5.8后，脱硫效率的增益会变得不明显，甚至可能出现下降。这是因为在过高的pH环境下，氢离子（H⁺）浓度过低，反而阻碍了钙离子（Ca²⁺）的析出，使得化学反应无法最有效地进行。更严重的是，过高的pH值会导致石灰石反应不彻底，不仅浪费了吸收剂，使得石膏产品中未反应的CaCO₃含量超标（当pH=5.9时，浆液中的CaCO₃含量可达2.98%），降低了石膏纯度，也增加了运行成本。
系统结垢是湿法脱硫运行中最常见也最令人头疼的问题之一，而pH值的失控是导致结垢的主要原因。结垢主要分为两种类型：
软垢（亚硫酸盐垢）: 当浆液pH值运行在较高水平（对于石灰石系统，pH > 6.2）时，脱硫产物主要是半水亚硫酸钙（CaSO₃·1/2H₂O）。其溶解度很低，极易达到过饱和状态而结晶析出，形成一种柔软、叶状的垢层，附着在塔壁、喷嘴和部件表面。这种垢会堵塞管道和设备，影响系统正常运行。
硬垢（石膏垢）: 当pH值运行过低时，硫酸盐（石膏）的溶解度会降低，而亚硫酸盐的溶解度急剧上升，这会导致石膏在短时间内大量析出，形成坚硬的垢层。此外，如果浆液中的亚硫酸钙浓度偏高，还会与硫酸钙形成混合结晶垢（CSS垢）。
值得一提的是，在较高pH值下，烟气中高浓度的CO₂还会发生“再碳酸化”反应，生成CaCO₃沉积物，加剧结垢。因此，将pH值稳定在合理区间是防止结垢的关键。
基于上述原理与实践经验，郑州朴华科技结合其为众多客户提供脱硫设备与解决方案的经验，总结出以下控制策略：
综合脱硫效率、防结垢、石灰石利用率和石膏品质等多重因素，将吸收塔浆液的pH值稳定在5.0 - 5.8之间是一个广泛认可的最佳区间。在这个范围内，通常能将钙硫比（Ca/S）控制在接近理论值的1.02 - 1.05之间，实现经济高效运行。
| pH值范围 | 对脱硫效率的影响 | 对系统结垢的影响 | 综合建议 |
|---|---|---|---|
| < 4.0 | 浆液几乎不再吸收SO₂ | 硬垢生成风险增加 | 需避免 |
| 4.0 - 5.0 | 吸收速率较低 | 结垢倾向减弱，但腐蚀风险增加 | 非理想范围 |
| 5.0 - 5.8 | 效率较高，反应良好 | 结垢风险较低 | 最佳运行范围 |
| 5.8 - 6.2 | 效率可能不再提升或下降 | 软垢生成风险开始增加 | 需谨慎控制 |
| > 6.2 | 石灰石浪费，效率可能下降 | 软垢风险显著增加 | 应避免 |
pH值的控制主要通过调节送入吸收塔的新鲜石灰石浆液量来实现。这是一个典型的闭环控制过程：
测量: 使用安装在吸收塔排出浆液管道上的pH计实时监测浆液pH值。
比较: 将测量值与设定值（如5.4）进行比较。
调节: 如果pH值低于设定值，控制系统会增大石灰石浆液补给阀门的开度，增加碱度补给量；反之，则减少补给量。
坦白说，这个测量和控制过程并非易事。浆液环境恶劣，含有大量固体颗粒和氯离子等，容易造成pH电极磨损和污染，导致测量失准。因此，选择高品质的仪表并建立严格的定期清洗和校准维护制度至关重要。
对于负荷或燃煤硫分变化频繁的电厂，朴华科技建议采用更先进的前馈-反馈复合控制策略。即除了根据pH反馈进行调节外，还引入机组负荷和入口SO₂浓度作为前馈信号。系统提前预判SO₂总量的变化，预先调整石灰石浆液的给料量，从而大幅减小pH值的波动幅度，提高控制的精确性和稳定性。
一个稳定的pH值控制系统离不开其他运行参数的协同配合：
浆液密度：通常控制在1060~1127 kg/m³（对应浓度10%~20%）。密度过高会加剧磨损、影响结晶和脱水效果；过低则可能导致石膏品质下降和石灰石浪费。通过连续排放石膏至脱水系统来控制。
氧化风量：充足的强制氧化是保证亚硫酸盐彻底氧化为硫酸盐（石膏）的关键，能有效防止因亚硫酸盐饱和而引起的结垢，并提高石膏品质。
氯离子浓度：宜控制在20000 ppm以下。过高会抑制吸收反应，增加腐蚀性，并可能毒化pH电极。
郑州朴华科技有限公司作为河南专业的环保设备生产厂家，在多年从事脱硫设备、除尘器、VOCs治理设备的研发与生产过程中，深刻理解系统协同优化的重要性。对于脱硫系统，我们不仅关注单一设备的性能，更注重整个系统的匹配性和运行策略的优化。
针对pH值控制，我们的设备设计和系统集成注重以下几点：
合理的吸收塔设计：确保气液充分接触，为化学反应提供良好环境。
可靠的测量仪表选型与安装：推荐易于维护和清洗的pH测量装置，并提供准确的安装指导，以减少测量偏差。
精准的石灰石浆液制备与给料系统：确保浆液细度和浓度稳定，给料调节灵敏可靠。
全面的控制系统：将pH控制、密度控制、氧化风量控制等有机结合，形成协同优化策略。
不得不说，精细化运行是环保设施稳定达标、降低物耗能耗的关键。通过对pH值这一核心参数的深入理解和精准控制，可以有效提升脱硫效率，从根本上遏制结垢现象，同时降低运行成本，实现环保与经济的双赢。
总而言之，脱硫吸收塔浆液的pH值控制是一门平衡的艺术，需要运行人员深刻理解其背后的化学原理，并依托可靠设备和智能控制策略付诸实践。希望本文能为从事脱硫运行工作的朋友们提供一些有益的参考。
