1. FGD システムの塩素イオン源
FGD システム内の塩化物イオンは、主に石炭の燃焼、脱硫装置の石灰石、およびプロセス給水に由来します。石炭燃焼中の塩素含有量は一般に約 0 1% で、少量の石炭の塩素含有量は 0 2% - 0 です。 3%、石灰石の塩素含有量は 0 0.1%、プロセス水中の塩素イオン含有量はわずかに低く、約 (10-150) mg/L、排ガス中の塩素含有量は排出口（標準状態に換算した体積）は約1mg/m3です。 FGD システムでは水が再循環されるため、吸収溶液中の塩化物イオンは最大 1%、場合によってはそれ以上の質量分率で濃縮されます。この時点で、高濃度の塩化物イオンがパイプ、機器、石膏に脅威を与える可能性があります。
2. システム材料への影響
FGDシステム内でスラリーや廃液と接触する設備や配管は、吸収塔撹拌機、酸化空気ダクト、水分補給配管、廃液貯蔵タンク、分注撹拌機など、ほとんどがステンレス製です。塩化物イオンの大部分は石炭燃焼排ガスによってもたらされ、吸収塔で吸収されて濃縮されます。酸性媒体と相まって、機器やパイプラインの環境はより過酷になり、金属隙間腐食、孔食、応力腐食、気泡腐食、エロージョンコロージョンを引き起こします。
隙間腐食は、脱硫装置の溶接、リベット締め、ボルト締結など、酸素供給が不十分な箇所で発生することが多く、亀裂の形で現れます。ギャップ内の電解液は拡散が遅いため他の部分に比べ酸素欠損が多く、塩化物の加水分解により熱が発生し、ギャップ内の電解液濃度が上昇し、電気化学腐食が悪化します。
電食は、スラリーの固形分が 10% ～ 30% の撹拌機や羽根車などの動力機器でよく発生します。スラリーの衝撃により、材料表面の保護膜が損傷する可能性があります。破壊部位の金属が陽極となり、腐食してピットが形成されます。穴内の酸素は陰極反応に関与し、すぐに枯渇します。電気的中性を維持するために、マイナスに帯電した塩素イオンが外部から細孔内に拡散します。金属塩化物の加水分解により塩酸が生成され、酸性環境が生じます。酸性環境では、金属が溶解すると、より多くの塩化物イオンが細孔に移動し、金属の腐食が促進されます。ひどい場合には、機器に穴が開く可能性があります
3. 脱硫効率への影響
気泡腐食やエロージョンコロージョンは、ポンプケーシング、インペラ、エルボ、パイプラインなど、激しい運転や高速液体の流れにさらされる部品で発生します。このタイプの腐食が発生する原因は、パッシベーション膜と材料の高い表面機械的応力。応力腐食は、エルボなど、引張応力と腐食性媒体の両方がある環境で発生します。
脱硫効率への影響
FGD システムでは、培地中で塩化カルシウムがイオン化して Ca2+ の濃度が増加し、反応が左にシフトします。その結果、CaCO3 の分解速度が低下し、二酸化硫黄の吸収に影響を及ぼします。さらに、塩化物イオンは強い配位能力を持っており、FeCl4-、AlCl2+、ZnCl42-などの金属イオンと錯体を形成することができます。この錯体はCa{{5}をカプセル化できます。 }またはCaCO3粒子が増加すると、不活性物質が増加し、反応に関与するCa{7}}またはCaCO3の量が減少し、石灰石の消費量が増加します。不活性物質の増加によりスラリーの密度が増加し、消費電力が増加します。さらに、塩化物イオンは HSO3- または SO2-3 よりも高い侵食力を持ち、HSO3- または SO2-3 の作用を反発し、溶解や反応に影響を与える可能性があります。二酸化硫黄が発生し、脱硫効率が低下します。
4. 石膏の品質への影響
4. 1. 過飽和により石膏スラリーの水分含有量が増加すると、小さな粒子から大きな石膏粒子に徐々に結晶化します。結晶化プロセス中に、塩化物イオンが結晶内にカプセル化され、カルシウムイオンと結合して4つの結晶水で安定した塩化カルシウムを形成し、石膏結晶中に一定量の水分が残り、石膏の水分含有量が増加します。石膏の含水率は一般に 10% 未満であることが必要です [11]。
4. 2. 脱水症状の難易度を高める
石膏の脱水工程では、大量の水分が除去されますが、石膏粒子間には少量の塩化物イオンやカルシウムイオンが残存し、自由水路が塞がれて脱水が困難になります。石膏中の塩素イオン含有量も基準値を超えます。
4. 3. 石膏の結晶構造を変える
塩化物イオンは石膏に格子歪みを引き起こし、その結果結晶核が増加する可能性があります。結晶の多様化により石膏粒子の緻密性が低下し、石膏のさらなる脱水にはつながりません。
