粉煤灰脫硫技術(shù).doc

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1、粉煤灰脫硫技術(shù)一、粉煤灰理化性質(zhì)及其脫硫原理電廠粉煤灰化學成分中大部分是SiO2和少量AI2O3,Fe2o3、CaO、TiO2,鉀、鈉、鎂、硫、磷的氧化物少許，其余是炭粒。其中堿性氧化物CaO含量約在10%~20%左右，當灰水在酸性條件下，Ca2+離子的溶出量較高，因此粉煤灰水具有一點的脫硫能力。目前一些水膜除塵器，由于灰水的重復利用，在除塵的同時也有一定的脫硫作用，脫硫率在15%-20%左右。另外炭粒在燃燒中由于氣體的揮發(fā)和化學反應，形成表面多孔、形狀復雜的焦狀顆粒，比表面積約為0.8~2.4m2/go其中大部分是玻璃球體，其余是結(jié)晶物質(zhì)和未燃燼

2、顆粒。成為一種空心顆粒與實心顆粒、多孔顆粒與規(guī)則顆粒、有機物質(zhì)和無機物質(zhì)相互混合的特殊粉體［1］。在干法脫硫技術(shù)中，利用了這種特殊結(jié)構(gòu)的良好反應活性，把粉煤灰作為脫硫劑的載體進行煙氣脫硫，脫硫率可以高達90%以上。二、利用灰渣水脫硫試驗⑵由蕭山熱電廠提供的灰渣，燃煤的灰化學成分為：SiO244%-59%、CaO24%、AI2O314%-17%>Fe2O39%-17%>MgOl%?2%、Na2O2%,用灰渣配制濃度為1%、4%和利用鍋爐灰渣水脫硫的反應機理復雜，其脫硫能力的高低取決于氣體、液體的擴散速度以及堿性物質(zhì)浸出速度和浸出量的多少。PH值在7.

3、0-3.5時，脫硫率由90%緩慢下降到70%左右;PH值在3.5~2.5口寸，脫硫率穩(wěn)定在70%左右;PH低于2.5后，脫硫率急劇下降。當灰渣濃度高出一定值后，脫硫率反而會降低，因為PH越高Ca2+離子越難溶出。經(jīng)工業(yè)性試驗證明，利用鍋爐灰渣水脫硫，可以節(jié)約20%-60%的吸收劑用量。三、粉煤灰脫硫劑的研究試驗在近兒年來，國內(nèi)外都在開展利用粉煤灰制高效脫硫劑的研究⑶⑷⑸。它們的共同之處都是利用粉煤灰或灰渣作為一種載體，加入熟石灰和粘結(jié)劑后造粒成型制成的。試驗證明，用粉煤灰制成的脫硫劑的脫硫效率要高于純的石灰脫硫劑,這是因為氣?固反應中吸收劑比表面積

4、的大小是反應速率的主要決定因素的結(jié)果。在適當?shù)幕?石灰比和反應溫度時，脫硫率可達到90%以上。試驗也證明，電廠的飛灰是各種灰渣中最好的脫硫劑載體，即使在100-165°C時，仍然有很高的脫硫率。四、利用電廠粉煤灰脫除煙氣SO2的示范工程日本北海道電力公司在1986年開始研究和開發(fā)的，先后經(jīng)過實驗室階段、1000和50000m3N/h煙氣量的小試和中試，直到建立12.5萬kw機組的示范工程，歷經(jīng)5年時間正式投入了商業(yè)運轉(zhuǎn)，至今已正常運轉(zhuǎn)整十年。該技術(shù)己轉(zhuǎn)讓給美國等5個國家。(-)工藝過程經(jīng)除塵后的鍋爐煙氣在脫硫器中與顆粒狀粉煤灰脫硫劑反應，煙氣中SO

5、2被脫除后進入煙囪排放。脫硫產(chǎn)物沉積在粉煤灰脫硫劑中一起從脫硫器排出，其中一部分摻入到飛灰中作粉煤灰脫硫劑的原料，其余則成為副產(chǎn)品出售。其工藝過程如圖示:應器和預反應器，煙氣與脫硫劑在反應器內(nèi)交錯流動接觸。（二）工藝特點脫硫率390%（煙氣溫度100-300°C）；除塵率385%；石灰利用率N80%屬于固?氣反應，脫硫產(chǎn)物被固定在粉煤灰中，一方面改善了粉煤灰的物理性能，提高了粉煤灰的利用的價值；另一方面作為造粒的粘接劑而得到充分利用。干式工藝過程，不產(chǎn)生廢水，也不引起煙氣溫度的下降，因此不需要煙氣再加熱過程。脫硫器類型：顆粒流動床，系統(tǒng)壓力降約10

6、0mm水柱。（三）用于脫硫的粉煤灰最終產(chǎn)品的商業(yè)用途這種粉煤灰除了通常做建筑材料外，在日本還作以下用途：冰箱除臭劑和鞋子除臭/干燥劑，以及貓、狗等寵物用除臭/干燥劑,在日本市場上的商業(yè)名稱叫“經(jīng)濟砂”，它的除臭能力相當于或大大高于市場同類產(chǎn)品，如與活性炭比較，則是后者的兩倍以上。用作江河湖泊清淤泥用的凝結(jié)劑，無論是采用就地覆蓋還是異地處理的辦法，它都能起到類似水泥的作用。五、利用粉煤灰脫硫的優(yōu)點和應注意的問題（一）利用粉煤灰脫硫的優(yōu)點脫硫效率局，石灰利用率也局。不產(chǎn)生廢水、廢渣和二次污染，尤其適用于干旱缺水地區(qū)。由于是干式工藝，加上脫硫產(chǎn)物是沉積在

7、粉煤灰中隨時被帶出，因此腐蝕和結(jié)垢問題要減輕了很多。粉煤灰經(jīng)加工被用于脫硫后，其理化性能得到了改善，具有較高的商業(yè)利用價值。（二）推廣應用粉煤灰脫硫應注意的問題這項技術(shù)雖然免除了龐大的廢水處理設(shè)施，但也要增加一系列粉煤灰加工設(shè)備，如混合、成型、養(yǎng)護、干燥、除塵等工序，再加上這一整套設(shè)備的運轉(zhuǎn)，其投資和運行費用是不會很低的，因此需要一定的經(jīng)濟實力。如果采用其他工藝，簡化粉煤灰造粒成型工序［6］,投資和運行費用會適當降低的。這項技術(shù)要真正得到應用，其關(guān)鍵是粉煤灰的最終產(chǎn)物要有銷路，而原料粉煤灰的質(zhì)量則是關(guān)鍵之最了。因此，效率較高的大、中型電廠鍋爐才能滿

8、足這一要求。粉煤灰有了銷路，其銷售收入再加上減免排污費、粉煤灰輸送和管理費的大幅度減少等一系列經(jīng)濟效益，才有可能抵消部分甚