粉煤灰脱硫技术.doc

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1、粉煤灰脱硫技术一、粉煤灰理化性质及其脱硫原理电厂粉煤灰化学成分中大部分是SiO2和少量AI2O3,Fe2o3、CaO、TiO2,钾、钠、镁、硫、磷的氧化物少许，其余是炭粒。其中碱性氧化物CaO含量约在10%~20%左右，当灰水在酸性条件下，Ca2+离子的溶出量较高，因此粉煤灰水具有一点的脱硫能力。目前一些水膜除尘器，由于灰水的重复利用，在除尘的同时也有一定的脱硫作用，脱硫率在15%-20%左右。另外炭粒在燃烧中由于气体的挥发和化学反应，形成表面多孔、形状复杂的焦状颗粒，比表面积约为0.8~2.4m2/go其中大部分是玻璃球体，其余是结晶物质和未燃烬

2、颗粒。成为一种空心颗粒与实心颗粒、多孔颗粒与规则颗粒、有机物质和无机物质相互混合的特殊粉体［1］。在干法脱硫技术中，利用了这种特殊结构的良好反应活性，把粉煤灰作为脱硫剂的载体进行烟气脱硫，脱硫率可以高达90%以上。二、利用灰渣水脱硫试验⑵由萧山热电厂提供的灰渣，燃煤的灰化学成分为：SiO244%-59%、CaO24%、AI2O314%-17%>Fe2O39%-17%>MgOl%・2%、Na2O2%,用灰渣配制浓度为1%、4%和利用锅炉灰渣水脱硫的反应机理复杂，其脱硫能力的高低取决于气体、液体的扩散速度以及碱性物质浸出速度和浸出量的多少。PH值在7.

3、0-3.5时，脱硫率由90%缓慢下降到70%左右;PH值在3.5~2.5口寸，脱硫率稳定在70%左右;PH低于2.5后，脱硫率急剧下降。当灰渣浓度高出一定值后，脱硫率反而会降低，因为PH越高Ca2+离子越难溶出。经工业性试验证明，利用锅炉灰渣水脱硫，可以节约20%-60%的吸收剂用量。三、粉煤灰脱硫剂的研究试验在近儿年来，国内外都在开展利用粉煤灰制高效脱硫剂的研究⑶⑷⑸。它们的共同之处都是利用粉煤灰或灰渣作为一种载体，加入熟石灰和粘结剂后造粒成型制成的。试验证明，用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高于纯的石灰脱硫剂,这是因为气•固反应中吸收剂比表面积

4、的大小是反应速率的主要决定因素的结果。在适当的灰/石灰比和反应温度时，脱硫率可达到90%以上。试验也证明，电厂的飞灰是各种灰渣中最好的脱硫剂载体，即使在100-165°C时，仍然有很高的脱硫率。四、利用电厂粉煤灰脱除烟气SO2的示范工程日本北海道电力公司在1986年开始研究和开发的，先后经过实验室阶段、1000和50000m3N/h烟气量的小试和中试，直到建立12.5万kw机组的示范工程，历经5年时间正式投入了商业运转，至今已正常运转整十年。该技术己转让给美国等5个国家。(-)工艺过程经除尘后的锅炉烟气在脱硫器中与颗粒状粉煤灰脱硫剂反应，烟气中SO

5、2被脱除后进入烟囱排放。脱硫产物沉积在粉煤灰脱硫剂中一起从脱硫器排出，其中一部分掺入到飞灰中作粉煤灰脱硫剂的原料，其余则成为副产品出售。其工艺过程如图示:应器和预反应器，烟气与脱硫剂在反应器内交错流动接触。（二）工艺特点脱硫率390%（烟气温度100-300°C）；除尘率385%；石灰利用率N80%属于固•气反应，脱硫产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价值；另一方面作为造粒的粘接剂而得到充分利用。干式工艺过程，不产生废水，也不引起烟气温度的下降，因此不需要烟气再加热过程。脱硫器类型：颗粒流动床，系统压力降约10

6、0mm水柱。（三）用于脱硫的粉煤灰最终产品的商业用途这种粉煤灰除了通常做建筑材料外，在日本还作以下用途：冰箱除臭剂和鞋子除臭/干燥剂，以及猫、狗等宠物用除臭/干燥剂,在日本市场上的商业名称叫“经济砂”，它的除臭能力相当于或大大高于市场同类产品，如与活性炭比较，则是后者的两倍以上。用作江河湖泊清淤泥用的凝结剂，无论是采用就地覆盖还是异地处理的办法，它都能起到类似水泥的作用。五、利用粉煤灰脱硫的优点和应注意的问题（一）利用粉煤灰脱硫的优点脱硫效率局，石灰利用率也局。不产生废水、废渣和二次污染，尤其适用于干旱缺水地区。由于是干式工艺，加上脱硫产物是沉积在

7、粉煤灰中随时被带出，因此腐蚀和结垢问题要减轻了很多。粉煤灰经加工被用于脱硫后，其理化性能得到了改善，具有较高的商业利用价值。（二）推广应用粉煤灰脱硫应注意的问题这项技术虽然免除了庞大的废水处理设施，但也要增加一系列粉煤灰加工设备，如混合、成型、养护、干燥、除尘等工序，再加上这一整套设备的运转，其投资和运行费用是不会很低的，因此需要一定的经济实力。如果采用其他工艺，简化粉煤灰造粒成型工序［6］,投资和运行费用会适当降低的。这项技术要真正得到应用，其关键是粉煤灰的最终产物要有销路，而原料粉煤灰的质量则是关键之最了。因此，效率较高的大、中型电厂锅炉才能满

8、足这一要求。粉煤灰有了销路，其销售收入再加上减免排污费、粉煤灰输送和管理费的大幅度减少等一系列经济效益，才有可能抵消部分甚