钢渣法烧结烟气脱硫技术及工程应用

《钢渣法烧结烟气脱硫技术及工程应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢渣法烧结烟气脱硫技术及工程应用史汉祥，史跃展，刘常胜，刘玉荣，饶文军，饶发玖(宁波太极环保设备有限公司，浙江省慈溪市315301)摘要：烟气脱硫技术的评价包括吸收剂的可获性、成本；脱硫设备的脱硫效率、可靠性、经济性；脱硫产物的综合利用等方面。钢渣是炼钢排出的工业废渣，钢渣法脱硫技术就是利用这种工业废渣被选铁后作为吸收剂进行烟气脱硫，其脱硫产物可用于盐碱地改造和水泥添加剂。本文阐述了钢渣的主要成分及脱硫原理，介绍了钢渣法脱硫的主要工艺及其工程应用情况。1引言目前国内外烟气二氧化硫治理方法很多，按脱硫产物的干湿形态来分可分为干法、半干法和湿法几大类，其中湿法应

2、用最广泛。如果按吸收剂物质种类来分，则更是不计其数，主要有石灰石(石灰)―石膏法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法等。如何评价一种脱硫技术或一种脱硫剂的优劣，通常要从环境特性、经济特性及技术性能指标几个方面进行评价。其中技术性能包括脱硫率、吸收剂利用率，吸收剂的可获性和易处理性，脱硫副产物的处置和可利用性。国内应用最多的是石灰石―石膏法，因我们石灰石资源丰富，且价格低廉。但石灰石―石膏法也存在一些缺陷，随着石灰石―石膏法脱硫技术的大量使用，一方面消耗了大量石灰石资源，另一方面脱硫产物的利用率很低，造成大量副产物堆积，占用宝贵的土地资源。因此

3、，从资源循环利用的角度，我们需要开发出利用工业固废物作为吸收剂的脱硫技术。针对不同生产工艺及排放烟气的特点，因地制宜选择合适的脱硫技术，以实现脱硫投入减量化及资源的再利用和再循环。钢渣法烟气脱硫技术就是利用炼钢转炉渣作为吸收剂的脱硫技术，其脱硫产物可用于盐碱地改造和水泥添加剂，该技术比较适合于烧结机和球团烟气脱硫。该技术是宁波太极环保设备有限公司研发并取得国家发明专利。2钢渣的成分钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是一种由多种矿物组成的固溶体，其性质与化学成分有密切的关系。根据炼钢工艺的不同有转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣之分。钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、

4、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO2)、钙镁蔷薇辉石(3CaO·RO·2SiO2)、铁铝酸钙(2CaO·XAl2O3·(1－X)Fe2O3)以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固溶体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较一定差异。国内4家炼钢厂的转炉钢渣化学成分如表1所列。3钢渣法的脱硫原理钢渣法脱硫是粉状钢渣用水调制成的浆液，在吸收设备中与烟

5、气中的SO2反应生成稳定的化合物，使SO2从烟气中分离出来，达到烟气脱硫的目的。3．1SO2在水中溶解、氧化SO2与钢渣浆液接触，SO2溶于水中，SO2在水中溶解时首先生成亚硫酸，后者在水溶液中分解成离子：SO2+H2O=H2SO3=HSO3-+H+(1)HSO3-=SO32-+H+(2)由此，SO2在水中以溶解的SO2、未离解的亚硫酸和HSO3-和SO32-离子的形式存在。由于用于吸收二氧化的钢渣浆液中含有锰、铁氧化物，对SO32-的氧化具有催化作用，同时在烟气中存在O2，因此一部分SO32-会氧化成SO42-：SO32-+1／2O2=SO42-(3)3．

6、2f-CaO等金属氧化物的反应钢渣中存在游离氧化钙及镁、锰等金属氧化物，这些氧化物在溶有SO2的溶液中反应：CaO+H2SO3=CaSO3+H2O(4)CaO+H2SO4=CaSO4+H2O(5)MeO+H2SO3=MeSO3+H2O(6)MeO+H2SO4=MeSO4+H2O(7)3．3矿物的水化反应转炉钢渣内的矿物在加水湿磨的情况下发生水化反应3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·mH2O(gel)+(3－x)Ca(OH)2(8)2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·mH2O(gel)+(2－x)Ca(OH)2(9)式(8)反应速

7、度很快，式(9)反应速度比较慢。水化过程中CaO／SiO2在0．8～1．5之间。水化过程中会吸收空气中的二氧化碳。Ca(OH)2+CO2=CaCO3(10)3．4矿物在吸收过程中的反应如前所述钢渣的主要矿物经水化反应后，与溶有SO2的溶液分解，反应式如下：Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3+H2O(11)CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O(12)xCaO·SiO2·mH2O+xH2SO3=xCaSO3+SiO2·mH2O+xH2O(13)CaO·MgO·SiO2+2H2SO3+nH2O=CaSO3+MgSO3+SiO2·mH2O(14)3

8、CaO·RO·2SiO2+4H2SO3+nH2O=R