（材料学专业论文）利用电石渣脱硫的实验研究.pdf

嵌州人学颂i 学位论史 摘要 煤f 门燃烧惜破人 _ l = 的s o ! ，是造j j 芟我国人气污染的最人污染物。现实中贵州煤炭含硫苗 较商燃煤，一：f ：的尼，- c 虹需篮渝理。冈此发展脱硫技术是有效削减s 0 2 排放茸中不可替代的 技术，在很多j l 莞能d 支术巾，人多数脱硫删都采州钙基原斟。而钙基原料最常地帚j 价廉物美的 就是4 i 灰川4 i 灰l i 竹为钙基脱硫刑，不仅需要开采人昔的i i 灰4 i 还破坏了白然景观。 能否刺川i u f t 渣代替1 i 灰m ；为钙基脱硫荆。既减少l i 灰i i 的人付开采，义能废物利用达 剑以废渝绂，娈废为：是的纠的。本文就针对屯4 i 涟脱硫进行了相关的研究。 中国魁世界卜l 乜f i 生产第人国，与此同时每年都罂产生人馘的i ：业废渣也i 渣。 研究如似铂效n 勺处艘l 乜4 i 盘是一个十分必要的课题。闪为i 乜i i 淹的主要成分为氧氧化钙，可 以作为脱琉荆的域科，井h 随着社会的发展。国家对环境越来越重视。 分别以电r f 洒年i f 燃煤以及电4 i 渣浆液和二氧化硫气体为原料。电i i 渣经过干燥后按 一定的配【e 与燃煤进行煅烧处理，并住一定温度f ，加入一定龄的添加剂，从而得出电i i 渣 与燃煤阳疆“：燃烧湍瞳和胱比以及加入何种涂加利，雨l 添加刺加入鲑的多少，并通过 d 7 r a t g 、x r d 臀疗式对实验过槲中所涉及的原料及产品进行了分析。 新鲜的i 也1 i 淹浆经过4 i 捌的静置时间f 亓使浆液的p h 值达剑所需的要求。刖泵把也彳i 渣浆液打入旋流扳塔的女浆口同时鼓风机熬入s o ! 的丛纠要求的混合气体切线进入旋流 板塔的1 1 ，l j 部，宴蛳过f 抄p 似p h 值的最佳条 ，| ：，液气的晟值配合比以及风机的送风颦。 实蛉结_ ：太【叭l u 4 订盘经过适肖处理可以作为脱硫刺原料h j 以脱出燃煤燃烧时所产生的 一氧化硫。 戈键词：锚炉，l 也0 j 渣，脱硗剜，旋流板塔。 i v 擞州人擘颂i ：学位论文 a b s t r a c t s o ! i r o mc o l n b u s l i o no lc o a l i st i l em o s ts e r i o u sa i rp o l l u t a n t a sg u i z h o uc o a ic o n t a i n s h i g h e rs u l f u r ，g a s f r o mc o a l b u r n i n g n e e d sm o r et r e a t m e n tt h e r e f o r e d e s u l p h u r i z a t i o ni sa i m p o r t a n lt e c h n o l u g w h i c h c a l lr e d u c e s s o , e f f e c t i v e l y m o s to ft h ed e s u l f u r i z e r sa r e c a l c i u m b a s e di nl l t l 。g a sd e s u l l u r i z a t i o nt e c h n o l o g y a n dl i m e s t o n ei sc o m m o na n di n e x p e n s i v ei n t h ec a l c i u n l b a s e dr a wm a t e r i a l s u s i n gl i m e s t o n ea st h ed e s u l f u r i z e rn o to n l yn e e d se x p l o i t a t i o n o fi i m e s t o n eb u td e s t r o y st h en a t u r a il a n d s c a p e w h a tw et h i n ka b o u ti sw h e t h e rw ec a nu s e c a r b i d es l a ga st i l ec a l c i u m b a s e dd e s u l f u r i z e ri n s t e a d t h i sw a yu o td e c r e a s e se x p l o i t a t i o no f l i m e s t o n eb u tm a k e sg o o dw a s t eu t i l i z a t i o n t h i sp a p e rm a k e sr e s e a r c h e so nc a r b i d es l a g d e s u l p h u r i z a l i o n c h i n ap r o d u c e st h em o s tc a l c i u mc a r b i d ei nt h ew o r l d ，a n ds h ea l s op r o d u c e sag r e a td e a lo f i n d u s t r i a ls o l i dw a s l c c a r b i d es l a ga lt h es a m et i m e i ti ss on e c e s s a r yt os t u d yo nt h e t r e a t m e n to fc a r b i d es l a g c a r b i d es l a gc a nb e s u b s t a n c ei sc a l c i u mh y d r o x i d e w h i c hc a nh e t h er a wm a t e r i a lo fd e s u l f u r i z e rf o ri t s m a j o r a st h er a wm a t e r i a lo fd e s u l f u r i z e r w i t ht h e d e v e l o p m e n to fi h es o c i e t y t h ep r o b l e mo fe n v i r o n m e n ta t t r a c t sm o r ea n dm o r ea t t e n t i o no ft h e g o v e r n m e n t i nt h er e s e a r c h ，w el a k et h ed r yc a r b i d es l a ga n dl i q u i d r e s i d u e 、c o a la n dt h eg a so fs u l f u r d i o x i d ea sr a wm a t e r i a l s b yc a l c i n i n gt h ed r i e dc a r b i d es l a gm i x e dw i t hc o a la n ds o m ea d d i t i v e s w ek n o wt h eb e s tb u l l r i n gt e m p e r a t u r e 。t h ea d d i t i v es e l e c t i o na n dt h ep r o p o a i o n w em a k ea n a l y s i s o nt h er a wm a t e r i a l sd u dp r o d u c t sb yu s i n gt h em e t h o d so l d f a r f ga n dx r d t h el ? c s hc a r b i d es l a gl i q u i d sp hc a nm e e tt h er e q u i r e m e n tw eu s et h ep u m pt od r i v et h e c a r b i d es l a gl i q u i dl o , g u n i t ep o r to ft h es w i r lb o a r ds c r u b b e r ，a n db l o wt h em i xg a so fs 0 2w h i c h m e e tl h cj e q u i r c m c n tb e l o wp a no l 。t h ec i r c l ef l o wt o w e r a tt h es a m et i m e s ow ec a ng e tt h eb e s t c o n d i t i o no l t h ev a l u eo ff 卟f p r o p o r t i o no f t i l el i q u i da n dg a sa n dt h eq u a n t i t yo ft h ew i n db l o w n i n t ob yf a l l ， r i h er e s u l to ft h ee x p e r i m e n t ss h o w st h a tt h ec a r b i d es l a gw h i c hi sd e a l tp r o p e r l yc a nb et h e d e s u l f u r i z e rt oc l e a ng a sf i o mb u r n i n gc o a l k e y w o r d s ：l l u i l e r ：c a f b i d es l a g ；d e s u l f u r i z e r ；s w i r lb o a r ds c r u b b e r ； v 贵州人学硕士学位论文 附：1 掌何呛艾暾刨性j j i 明乖l 戈j 。学位晗文使川授权的声明 原创性声明 本人若| 5 厦声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研冗所敬搿的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其 l i h 人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究在做出甄要负献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人 完个意 l i j l j 个j ：i j 川| ，j 法律责任由本人承担。 沦义f 1 ：并铃名 丝生碑血 关于学位论文使用授权的声明 本人完全r 解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允诌：论文被查阅和借阅：本人授权贵州大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密淦文在解密后应遵守此规定) 论文作凇名：如燃乏二二日期： 5 9 贵州人学颂l ：学位论文 1 1 大气污染源及污染物 第一章绪论 人ze j j 染源以分为两类：犬然游以及人为源。犬然源是指臼然界臼行向人气环境捧放 污染物的f t 染蝴。人为源楚指人类的生活动年i i 生活活动所形成的污染源 人气污染物魁指由丁人类活动或臼然过牲摊入人气，l ：对人平环境产生有害影响的物 质。按其来源一股可分为次污染物j 手i i _ 二次污染物。次污染物趄指直接由污染源排放的 污染物。二玖f i 染物垃逃入人气的次污染物之间相且作川或一次污染物与止常人气组分发 生化学反麻，以段红太日i 辐射线的参与f 引起光化学反应而产生的新的污染物，它常比一次 污染物对环境乖1 人体| | | 勺危7 f 雯为严巫。 按人。f 染物存红状态可分为气溶胶状态污染物( 亦称颗粒物) 和气体状态污染物( 简 称气态污染物) 。气溶股状态污染物士要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气 体状态污染物：e 婴仃以二氧化硫为主的硫氧化合物，以_ 二氧化氮为士的氮氧化合物，以二氧 化碳为l f i q 碳氧化含物以及碳，氢结合的碳氢化合物。人气中不仅含无机污染物，而且含有 机污染物。铀酱人类h ；断y l ：发靳的物质，人气f i 染物的种类和数鬣也在不断变化着。 一些西蛭的t 态i 0 染物及其人为源如表l 。川所示 表1 i 气态污染物发其人为源 类j l |次f 可染物 一次污染物 人为源 注：m s o j 年i im n o ，分 j i j 表示一般的硫酸盐年“硝酸盐。 1 2 煤烟型污染 1 2 1s 0 2 的生成及其危害 征人气污染溯中，煤煳删污染较为严重而燃煤则是煤烟删污染的主要污染源。煤是最 重璎n 勺闱体燃料，它挂一种复尔的物质聚集体，搀可燃成份t 要蛙由碳、氢及少越氧、氨羊 硫等一起构成的7 ，帮l 聚台物。煤r f j 也禽有多种不卟j 燃的无机成份( 统称灰分) ，其含量冈煤 l 嵌州人学颂l ：学位论文 的种类f f , i l j m 地不i 训i 仃f r 人筹骨。燃煤是多种污染物的主要来源。与燃油和燃气相比，相同 规模的燃烧改箭燃煤排欣的撇 i 物和【s 0 2 要高得多。虽然燃烧条1 ，j ：也会影响污染物的形成 莉j 排放，仍燥n ；顺足最土婴的影唰闪袭。幽l - i 给出了煤燃烧过程生成物的示意j 玺| 。 燃烧小克争广物 圈i - i煤燃烧过程的生成物 从醐1 1 中可以看出煤燃烧过聪中产生s 0 2 当煤被加热到4 5 0 c 左矗时，有机硫为 士的低潞硫从禽硫分子中分解出来单质硫和硫铁矿硫为土的高温硫往8 0 0 以上才开始人 馘析州“。尚析的吖燃性硫进行燃烧时它在氧化性气氛中就生成s 0 2 气体。在燃烧过张 中部分，【成n ( js o jn ：火焰 i 泓i 订o 离解的氧原_ f 结合生成s 0 3 。但总的说来，s 0 2 转化 为s o 、的份撇j i ：1 ：筋，仪l 5 口i 。表1 2 为燃煤住燃烧过穰中产生的s 0 2 浓度对麻表。 嵌i - z 煤| | 硫含量对应产生s o ：的浓度表l 删 煤含硫釜 出 ：煤煳7 聘这十1 ，娄j 科的污染物主要是s 0 2 、n o x ，c o 和颗粒物所以当它们遇上低温， 高湿的l ，月犬，且风逑很小= i ：伴有逆温存在的情况时一次污染物扩散受阻，易在低空聚积， 生成还原掣煳劈。2 01 址纪5 0 年代有名的公害书r i ：伦敦烟雾事什、马斯河谷事件雨l 多诺 2 ”仙鲫鲫汕 贵州人学缺i j 学位论文 拉曾煳噶t | j 引，他址j 耋：种类，i i c f j i ，架所致。 燃煤产。，上的s o ，扫。人气q 被氧化生成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前体 物，也是人。i “染t 蛭酸性 j 染物。i h 此，当一次污染物土要为s 0 2 平煤烟时，_ 二次污染 物：e 要是蕊俄劣和硫酸盐气溶胶。住相对泓度比较高、气温比较低、无风戏静风的犬气条t i ： f 。s o ：在m 金膳( 如铁、锰) 氧化物的催化作j j j 卜易发生氧化作川生成s 0 3 。继而与水 蒸气结合形成硫酸缮。硫酸雾楚强氧化刺，其毒性比s 0 2 更人。它能使植物组织受剑损伤， 对人的士婴影响足j i f 激其上吁i 吸道附住细微颗粒上时也会影响f 呼吸道。般多发生在冬 季，尤以消晨鼹为严畦。有时可连续数日。当人气中s 0 2 浓度为0 2 i m u m 3 烟尘浓度人于 o 3 m g m 时，i r 使f 吸j 蕴疾痫发病率增高慢性病患者的j i j ；惰迅速恶化，使危害加剧。进 入衄液循环的s 0 2 也会对全身产生4 ；良反麻，它能破坏酶的活力，影响碳水化合物及蛋白质 的代跚，对地 订一定损害，红人艉i 动物体内均使血中甾向与球蛋向比例降低。动物试验证 明，s o ，慢性，1 ，群后机体的免搜机能受剑明显抑制。 世粹i - 许多城巾饺g 。过s o ! 危害人体健康的书什，使很多人中毒或死亡。芙予s 0 2 对人 体的影响已发表了1 ；少埘究成果。袭1 3 1 升是其在不同浓度卜对人体的影峋 袋i - 3 s o z 对人体的影响 s 1 2 ：i 盎! i 耻呲一 ! i 厶缝曲毖! 野 io 时 j j j 受m o i 二位二j 懈接触存均七应j 越梢什胸部肚_ i 1 感 i 8 畈入i o 分 ；| j 尢i 螂址膳觉f h 乎吸敞数自增加 2 , o f j 接触斤2 8 人中柏2 人，习惯接触打2 8 人中仃1 3 人感到柯异物感 3 02 8 位小惯品f 1t u 八噢到燃烧惋的埏眯。或异物臭味 3 - 5礁l i q 刨蜒i 咏 4 0 洲托触栉2 8 人t p “1 4 人仃燃烧礁的奠味! | 蓦3 2 位习惯肯行3 0 人感觉到酸燃烧的兜味 5 0 峨八l o 分钟对柴雌人何小遥感 65 i l5 峨入i o - 1 5 分钟拜腔南刺激感 1 0r 业g j 磁人允许浓度 。 i o 15峨入l 小时，从j j q t 纤也捧小轴 l j ( 1 4 i5 吸入3 0 分钟对彝舵f 1 刺激1 i 适感 2 0 f i i 引 l 【棚微感刺激 蛄。儿毽咳嗽 2 5 州啦纤七工薹功朽6 0 7 0 发生弹碍 3 0 3 7 静j 接触行峨入i5 分钟后扎喷嚏和咳i 嗽 1 0 0雠i i8 小寸吸入对史。1 管和黼柯叫址刺激症状，0 j 起肺组织障碍 i o o - 2 0 0峨入3 0 分钟辅虻喷嚏和眦沁 3 0 01 ：能啦入 4 0 0 呼峨州雕 3 费州人学颀i j 学位论文 所以。s o ；址“今人类面临的士婴人气污染物之一它的存在对白然生态环境，人类健 廉，i 衣! j k ，【- ，。，业蒴物，爻劓纠以及全球人气环境影响等方面都造成了一定榉度的危害。 1 2 3 我困s 0 2 的排放现状 我国入气污染的特点是s 0 2 的污染。由丁我国能源以煤炭为主，我国是世界上最人的煤 炭生产国羊i i 消优陶，经探j 的地f 深度1 0 0 0 米以内的储埘为2 6 万亿吨。2 0 0 0 年我国原煤 生产接近1 4 亿吨。能滁消豫i 全球的1 0 ，而且儿乎是当今批界上唯一以煤为初级能源的 经济人【| ；1 1 3 1 。1 9 8 0i ：l = 爱1 9 9 3 年全世群煤炭产龄增加诸的8 1 是由中国增鼙的结果。在我国 的能源平| l i i j j 5 i 结构- l i 煤炭一r i 。一掘蓿士导地仇。据预测我国以煤为主的能源结构在今后3 0 ， 年内不会发生砬泞娈化。 燃煤烟气q ，所台的烟! i 三、s 0 2 、氮氧化物( n o x ) 等有害物质是造成人气污染、酸雨+ 温 室效庖等环境坶题的t 要根源。2 0 0 2 年，全国废气中s 0 2 排放总域j 9 2 6 6 万吨其中：业 来源的排放啦i5 6 2 0 万i i - 1 i ! l 二活来源的3 6 4 6 万吨。有2 3 的城市空气质苗术达_ 二级标准， 部分城市s o ! 污染严重，2 2 4 的城市s 0 2 超标。人鲑的s 0 2 排放、人气中s 0 2 浓度过高 及酸两的形成己严妪影响了人体地壤，破坏了生态系统，对i ：农业生产造成极人损火 2 0 0 4 年捌f 像，f ：僳，0 j j 介纠，企田每年由7s 0 2 排放造成的总损火达1 1 0 0 亿元，并且 今后这种i i 她损火还犄 续1 ：断地增加。研究表明，我国基本消除酸雨污染所允许的最人 s 0 2 抓放龄j , j1 2 0 0j 川屯至1 4 0 0 万吨。按照我国目前经济发展模式、污染控制方式和i 力度， j ：i j ! 计2 0 2 0 ：f 仝l s o ，枷放谢将达剑2 8 0 0 万吨左厶，超过人气环境容颦约1 6 0 0 万吨，将对 生态环境雨1 人体赶康造成严正影响。s 0 2 污染摊放问题己成为制约我国国k 经济发展的一个 重要闪象，对s 0 2 摊放的扛! 制与 f ；理已刻不容缓。 1 3 燃煤巾s 0 2 的治理 l 。3 1 煤中硫的赋存形态 硫是煤中的自害物质，煤中的硫可分为无机硫平有机硫两人部分 4 越州人学硼i ：学位论文 燃i 的硫 帆研。 兀豢耐f 行帆龇 f 鲍铁扫l f c s ，j 、臼铁口( f e s ，) ( 禽酸5 34 ) 川。鬣簇：( f e a s s l 最制“c u f c s2 ) 0 吕c a s o 2 h 】oj ) 硫艘挑硫i 最出矗f8 a s o ) 绿机if c s o 7 o ， 甜e 舯或醚垡化台物【r s h ) 硫醚r s - r ) 一硫醚段i r s - s g 咏崂务泉环硫化物 梳雕化台物 根制能否a 空气巾燃烧煤中硫义可分为可燃硫莉i 不可燃硫。有机硫硫铁矿硫和单质硫 都能舀：空t ( , r t l 燃烧，描1 j 可燃硫。在煤炭燃烧过样中不可燃硫残留住煤灰中，所以义称为闱 定硫硫酸曲魄僦埘- 厂定硫。 1 3 2 2 燃烧舸脱硫 燃烧廊脱硫就足征煤_ c 燃烧之前就进行脱硫由r 煤中含硫分有机物和无机物之分 而迎常找们震j 构燃烧前脱硫1 ：疆是物理选煤法即浮选，避依据矿物表面物理化学性质的 芳圳进行分逃的山泣。 在彳水年i i 空z t 的条什r 脱硫微生物能通过生物氧化还原作h j 将煤炭中的黄铁矿氧化成 可溶解的j c i ；f l 酸年蜉铁离f 铁离子。缸微生物的作h j 卜铁离子义可作为氧化刺将硫铁矿 氧化为单顺疏，也曲义将单质硫l 化成硫酸从而使黄铁矿中的硫最终生成可溶性的硫酸币l 硫酸铁从煤- i 蜒阶j l ：术。然i i 此法只能脱左无机硫对有机硫无能为力。如果我们采h j 化学 洗选煤法，它4 i 仅能脱七无机硫也能脱去有机硫，但其生产成本1 f 常人住现有的生产条件 f ，有枘进一步n 勺完番，还有川微生物来脱硫，机理就是h j 微生物直接或间接地与黄铁矿发 生氧化还燎反膨而他硫化物断解从而丛剑脱硫的日的。 1 3 3 燃烧中脱硫 煤佐燃烧过榭中生成的s o ! 如遇到碱金属氧化物c a o 、m g o 等时便会生成c a s o ， m g s o 笆姬溶物而被脱除冈此i 州硫通常采_ l j l i 灰，t i 灰i i 直接喷射法、流化床燃烧脱硫 ( c f b ) 和诅煤硫法对r 火也厂适川i i 灰，i i 灰i i 赢接喷射法该方法是将磨细的j i 灰， i i 灰i i 激仡燃蝶i 燃烧域在炉膛中加入使其与燃煤发生如卜反戍过剑脱硫目的 c a c o 】= c a o + c 0 2 ( i - 1 ) 5 费州人学硕i ：学位论义 c a ors o , 。c a s 0 ：( i - 2 ) c a c 0 1 s ( j r ：c a s o 1 1 c o ： ( i - 3 ) c a s 0 1 4 i 2 0 2 = c a s 0 ( 1 - 4 ) c a o 十s o ? + l 2 0 2 = c a s o j ( 1 - 5 ) c a c 0 3 + s 0 2 + i 2 0 , 。c a s 吼十c 0 2 ( i - 6 ) 4 c a s 0 1 = 3 c a s o c a s( 1 7 ) j 当采川f = t 蠢4 i 戏，i 灰f i 巾龠有碳酸镁时还会发生卜州反应： m g c 0 1 = m 苎( ) 十c 0 2 ( 1 8 ) m 西) 十s 0 2 十1 2 0 ：= m g s q 。( 1 9 ) 山以l 反膨公式词以石出，当_ i 灰i 喷入 ： ；炉高温医时，首先进行锻烧c a c o j 的分解 温度平衡浓膻有一定的笑系。烟气中s 0 2 高时c a c 0 3 的分解温度相麻升高，例如烟雾气 中c 0 2 浓度为1 0 。温度在7 5 0 c 以上。c a c o ，才能分解般锅炉烟气中c 0 2 浓度在1 4 左以，c a c o ；n 0 分肼泓j 叟约为7 6 5 c ，低丁此温度，c a o 会吸收c 0 2 再度变为c a c 岛 1 3 4 燃烧后烟气脱硫 燃烧后脱硫即删气脱硫( f g d 、f l u e g a sd e s u l f u r i z a t i o n ) 是目前控制s 0 2 排放最有效和庸 川最j 的m 脱硫坎术它：l ：璎琏麻j 丰j 化学雨i 物理的方法脱除烟气中的s 0 2 。烟气脱硫技术 一般板脱f f , l k u i 一j b 态分乃：泓法、干法午| ，千法二种。 。 泓趔；划i 脱梳越乐川液体吸收刷洗涤s 0 2 ，烟气以脱除s 0 2 。常方法为i 灰肘i 灰4 i 吸 收法、1 ：l l 减泼，目：泣、倦化辍化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范嗣广、 c a s 低、技术成熟、副产物l i 膏可做商品出售等优点成为世界上o i 统治地位的烟气脱硫方 法。但由j j 泓法划。c 女硫技术具有投资人，动力消耗人、i i 地面积人、设备复杂，运行费j j 和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展述度。 干法脱硫技术与湿法棚比贝有投资少、i 咛地面积小、运行费_ h j 低、设备简单，维修方便、 烟气无衙p 热等优点但存在着c a s 商，脱硫效率低、副产物不能商品化笆缺点。 1 4 国内外脱硫工艺及其脱硫技术应用状况 1 4 1 燃煤脱硫j j - 式 a 炉内喷钨i ：艺 炉内喷镪i + 艺魁将i 灰i i 或i i 灰制成细耢，直接喷入炉膛中温度合适的区域j i 灰i i 经煅烧分舸i j c a o c 0 2 粉托随高温烟气流动与烟气中的s 0 2 反应，生成c a s 0 4 ，其反 6 贵州大学坝i 学位论文 麻如 ： c a c 0 1 = c a ( ) i c 0 2 ( 7 5 0 8 0 0 。c ) ( 1 一1 0 ) c a ( o i ”一( a u ，i i , o ( 8 0 0 。c ) 【l 1 1 ) c a 0 4 s 0 2 t1 2 0 7 = c a s o , l ( 8 0 0 一1 2 0 0 ( 2 ) ( 1 _ 1 2 ) 该方法皿然往宪验中曾经j 厶剑过8 0 的脱硫效率，但在电站锚炉现场的麻_ h j 却很不理 想钙剃川率低脱硫放率不商。 b l i m p , i + 芏：平l i f a ci ：芝 进入八一l f l q l ；, 扁, 荧国环境保护局开发了l i m b ( l i m e s t o n ei n j e c t i o nw i t hm u l t i s t a g e b u r n e r ) i 芝愈为炉内喷埘_ i 灰i 和多级燃烧器。同时芬兰t h eb o i l e rd i v i s i o no ft a m p e l l a 公司世庄f s if ：艺的基础。上研$ 1 j l j 功了l i f a c ( l i m e s t o n ei n j e c t i o ni n t ot h ef u r n a c e a n d a c t i v a t i o z lo f u n r e a c l e dc a l c i u m ) i ：艺，意为妒内喷射- i 灰4 i 及朱反应钙的活化。这两种方法 的b 同特点链：j 曾濉使煳气中的c a o 和h 2 0 反应! i 三成c a ( o h ) 2 ，由t c a ( o h ) 2 t l 烟气中的s 0 2 相遇以历n 有i i 辐晌反麻速率将s 0 2 吸收。风而提高了钙利j 率和l 脱硫效率。 l i m b 和l i f a ci 艺的脱硫效率都能达剑6 0 以上。但f i 灰_ i 喷入炉膛后易引起积灰， 由j - f i 从4 i f l j l l ；! 入 乏p 崩环，位粉：n 韬增人除尘器的除尘能力增人增人了投资成本雨f 能 l e 增加。 c l u r g i 州循环流化j 宋烟气脱硫l ：艺1 7 1 1 循 ：流化j = _ = 崩ie 脱硫( c f b f g d ) t ：艺煺2 0 1 u ：纪8 0 年代德国鲁奇公司开发的一种新的 干法脱硫i 艺，该类珐术将循环流化床技术引入剑烟气脱硫中来具有开创性。该i ：艺的吸 收剂町以i - j ( i - ：4 i 灰住现场进行千消化所得的氢氧化钙细粉，也可刖废碱液或电i i 渣，从而节 省投资犹川，世减少了能游消耗，使运行费川人为降低。 “r g 州。循啊，瀛化床i ：艺系绒七璎由浆加料系统，流化床吸收塔、预除尘器、电除尘器 及川料系统绷成。陵l ：艺住s 侥含域为3 6 0 m g m 3 条件。卜，脱硫率达9 0 电，r 隧浆加料系统 采j h 屯i 冶浆竹为脱硫吸收制而叱_ i 渣浆是经过雾化后喷入循环流化床的 d 气体悬浮吸收烟气脱硫l ：艺( g a s ) g a s 由埒友s m i t h m u l l e r 公司开发，它与c f b f g di z 思路相近其i ：艺特点是：( 1 ) 吸收塔出口装旋帆分离器作项除尘处理。( 2 ) _ i j 生4 i 灰消化制成4 i 灰浆液喷入吸收塔底部 ( 3 ) 系统中有j 个门控川路。 7 盥州人学颂l ：学位论义 e 旋流扳塔删7t j j j f 硫 旋流扳塔卜“1 地觚江人学j 1 ：发的一种l l f ：i 射j 塔，最初川丁解决湍球塔的除雾问题，后来 作为塔扳川1 ：传热，仁质私l 除尘。旋流扳塔中的戈键部分是旋流扳，旋流板的倾斜n l 片能使 通过的，t 流产生旋转运动液流白布液扳分配后在符个叶片上形成薄液层然后被穿过州。片 通道( 简称液遵) 的。流吹敝成f t - 有一定粒行分布和初速分布的液滴群，井被气流夹带做旋转 运动，受离心作j jj i 至塔世。形成沿蛾旋转的液环液环受重力作川下流至环形集液楠。并 通过溢流装置流刊。f 屡塔扳的布液板上另外。由丁布液扳以上为旋转气流的低压区，滋流 装簧不需要液甜即为“i - 1 液埘气”。 旋流扳塔f 1 为神新，水的屉收i 5 2 备住脱硫除尘麻j j 中贝有独剑的优辨。该装置开孔率 人。不幼上者塞负1 ：j ：商操作弹性人，压降低。而且，脱硫除尘可以在塔内同时进行，人人 简化了i ：艺，由】j i 亥裟嚣流科简单因此一次性投资较小，运行费用也低，比较适合我国国 惦。 旋流板塔外部为i 州 p 彤蜡体，内部分布荐多层塔扳( 数域根据实际情况而定) 。系统l ： 作时，烟气目j j 2 戚向进入塔体，斤侄塔扳j i i 片年引风机的作h jf 螺旋上升。烟气在经过塔 扳的过私r j 与撕q ：i 畈收液接触升依靠l = i 身的冲力将循环吸收液喷成雾滴，这个过程使得烟气 与吸收液之川，“i ：搬人的j 安触丽积，m 常有利丁烟气中s 0 2 的吸收。与此同时。循环吸收液 雾滴住灿l 气的特动i j 继续旋转j ：升不断的与塔锥接触，r | ；| 寸着住塔艟上，最终塔肇上的雾滴聚 集起来沿塔批f 流，l 通过塔板的溢流装置剑丛f 一层塔板。住上述过料中，由丁塔体提供了 良好的气液 葵触条什e 体中旧s o ! 及煳尘与循环吸收液反赢们督常充分，系统脱硫效率冈 此捉高：义桩流扳的旋流作川，烟气中的尘粒及雾滴与塔姥接触j 亓附着在塔晕上。有效地 实现了气液分离，l i 加上系统中其他除雾改备共同作刚，使得处理后的，烟气不含明水。避免 了雾洙夹带现象的，生。 该体化装置i 芝简单投资省，装置运行稳定烟气处理效果良好脱硫率达到7 0 以上除：b 效率可逃9 8 以上符合i ：样设计要求及我国相关标准。 1 4 2 国外脱硫技术应用状况 国外枉控制s 0 2 方丽，先斤进行了1 0 0 多种f ：艺研究，但进入商业麻h j 也只有1 0 余种i ” 7 0 年代初，炎到h 水脱僦技术特别是划气脱硫技术( f g d ) 技术得剑迅速发展：德国在8 0 年 代开始人规模鹰川i 也l ) 技术。除湿法脱硫技术外以德阻为代表的欧美国家，干法与n 干法 脱硫j 艺小得j ? 泛心 h ，德国已有4 台共2 1 6 m w 机组采川喷雾干燥法脱硫装置。 8 贵州人学琐l ：学位论文 兄一种祈叩j 燃烧脱硫技术煤的循环流化床燃烧( c f b f g c ) 。住近1 0 年得剑了迅述发 展这种f ，净煤燃烧技术足对传统煤粉炉的重人革新。日前。世界上最人的c f b f g c 锅炉 是美国y oj k - j 2 5 0 m w _ ) i f 配套的7 8 3 f f h 锚炉已丁1 9 9 7 年上r 年投运。 此- 9 1 。丹点、芬! 、挪威、哩地利等国对f g d j 支术也开展了人规模的研究，开发山许多 先进f 芝，枷月友的气体怂浮吸收烟气脱硫i ：艺( g s a ) 法、芬二的l i f a c 法，挪威的增湿 灰循环脱硫技术( nj d ) 法币海水脱硫l ：艺笛，不仅的国内安袈了很多，还向境外出口技术装 备。英国 ：张燃川低硫燃 ： 及渐烟阔稀秆摊放，而法国侧以核电为士因此两国对f g d 的研 究和麻心不多。 1 4 3 国内脱硫技术发展概况 根枷：找嘲煤的禽硫销分布筹异及国家实力我国的科研人员一赢在进行探索适合我国国 情的脱硫f ，岂，从7 0 年代初先厅对i i 灰彳卜l 胥法，稀酸催化，活性炭吸附催化、弧钠循 环，喷露干燥平炉内“女钙臀脱硫i ：艺开展了试验研究。 为了协约投资，减少腐蚀毋悖 构，结合我国国情，一些单位开发研制山一些简易湿法脱 硫i 艺。如洲冲人。学jo 川秒除7 b 器厂联合开发的脒i i 脱硫塔配x p 艰脱硫塔板武汉水利电 力人学、浙“：人研制升发的湍球脱硫塔。浙江：人学开发研制的旋流塔扳除尘脱硫一体化技 术苫等。 1 5 电石淞脱疏的可行性分析 i 5 1 电石汝概述 i 也f f 赶煺l “i 墨；站2 ) 与水反应制籍乙炔厉的废弃物。据估计，我国每年有数百万吨也彳i 淹露天堆放l i ，丽h 还住逐年增加，既t l i 川了宝贵的十地资源，义对十壤币i 浅层地下水造 成污染。 电；治的t 璎戍汾娃c a ( o h ) 2 ，禽锚丛8 5 左z 凡由丁暴露在空气中，一部分c a ( o l - i h 与空气中c 0 2 反麻生成c a c o _ ；| ”1 闪此l b 4 i 滴还含有少姑c a c 0 3 。以电l i 渣为脱硫剂脱 除烟气中s o ! ，首先e 成f 硫酸钙，在有氧气存在的条件f ，进一步氧化生成硫酸钙 电_ i 溃楚缇碱 嘧：浆状物誊亟j 叟较细( 1 0 5 0 微米的粒子ij i8 0 左右) 加上其纽成中 含育人甘的c a ( o h ) ，敞杖性质与熟4 i 灰乳相近。 1 5 2 利用电石渣脱硫的可行性分析 电i 满代- 仃= 素面积人、活性好和税径小等特点，诈常适合丁烟气脱硫。屯f i 渣经过增 稠制浆，就可以成为优质的脱硫吸附剂，采川逆向喷浆电4i 渣脱硫，既可实现s 0 2 达标捧放， 9 贵州人学烦i ：学位论文 义将j jl 乜i 珩的班勰化利川川- 泞个新的途径。可见。利川废弃电i 渣作为干湿法脱硫的吸 附刺1 1 “。训以达州咀墩f j ：受、娈废为宝的烈重目的。 1 5 3 电l i 渣脱硫的闻内外现状、相关技术水平及发展趋势 口前，彳很多公州7 ：技了，1 二温法脱硫系统，如美国a l a n c o 公司的荷电干吸收剂喷射 脱硫系统( c d s i ) 舯i 踹艇a b b 公司的循环流化床脱硫系统( c f d ) 均采川电i i 渣作为脱硫荆 1 2 1 - 2 4 1 ：浙“人学化i ：系环境1 ：科教研室h 废电4 i 渣桨吸收低浓度s 0 2 的技术。不仅为烟气脱 硫提供了廉价的原料_ 义可解决乙炔生产厂家的废渣处理问题达到“以废治废”的目的例 浙人与杭州铁路分局合作为一台? i 吨锚炉设计建成o t 5 0 0 旋流板塔烟气脱硫防尘装置， 处理气龄近2 0 0 0 n m 3 h ，1 9 8 7 年5 月建成后经过一年多的运行，效果良好。屯彳i 渣脱硫所 得产物c a s 0 4 ，可代箭火然4 i 舒作为水泥涂加荆和i 建材使j ，作为一种新型的建筑装饰材料。 它咫有栩质轻易安装。无毒无味笛特点，井且符合国家有犬的环保政策是今后装饰领域 苘选材料之；川做不承m 墙体材料、装修间隔扳、大花吊顶板、乍船隔舱扳、活动房墙体 扳、音响利 4 、皇川札赶，家具帮伍和室内装修的基础材料等；还是水泥添加荆的好米源。 1 5 4 目前电石渣脱硫技术存在的问题 国内外天丁脱硫i 艺有很影的”f 究，脱硫刺的选择也很多人多数脱硫系统都采朋i i 灰 4 i 作为硫利进行梳。既浪赞r 人苗的不可弭生资源一_ i 灰j h 义破坏了植被与环境。井 且山r _ i 灰i “n 1 = 【5 弁t t k l t 时l 乜i i 治而言，钙禽诸较低，同时作为j 州硫剂l i l i | ：定相同的硫时。所 需的i 诙t i 艟比i 土一衙多，由丁t 4 i 灰i i 的加入最增人会导致燃烧温度降低，并且产生人颦的 灰渣，从而增加 i ，5 炉的延 j ：负荷。利州也4 i 淹仵为脱硫刺的i ：艺不多，并且利心电7 i 渣作为 脱硫利的i ：艺乐统叶1 都娃采川将电i 渣浆雾化后唢入炉膛内对燃煤产生的烟气进 了脱硫， 或者采川矗：煳遴川l f ：i 洲哇三4 “占浆液。这样一米，往炉膛内喷入屯_ i 渣浆液由丁电t i 渣浆液 本身含有人始的水，肯定会消 人鲑的热垃，降低了炉膛的煅烧温度，从而影响了工厂的整 个生产流聃；。而n ：炯通内喷射荔化的电t i 鸯浆，对雾化喷嘴的要求很高，并且需要的喷嘴很 多，进而增j j f il 艺流柑的复尔性。 1 6 课题提出 目前国t q ，l 、银多的脱硫系统中，人部分脱硫系统采朋的脱硫剂是i i 灰石7 i 青，钙质 湿法烟z 二c j i 莞硫系统已成为优光选择的脱硫i ：艺，其典删i ：艺流科l 鳘l 如f 幽1 2 1 7 。3 6 ”i ： l o 贵州人学顾l 学位论文 u h o 瑰 圈i - z 典型的石灰石，石膏湿法f g d 系统 利川ll i f l f i i f 1 ：沁脱硫卉! | 的系统较少，在人蟮氯碱化i ：厂中，如果利川7 i 灰i i 脱硫的i ：艺。 既浪优j 人“；的4 ；i g i r l ：生资源一i i 灰i - 义闪为i j - 产生人姑的电7 i 废渣的堆放发愁本课 题就l b f i i t f i 。为燃煤脱蕊刺的戈键技术进行实验研究，从而达剑以废治废，变废为宝的目的。 同时义* 轾s o 二- , f i l l , 1 体废弃物对环境的污染，有明显的环境效益、社会效益和经济效益。 本谍题”对7 5 d h 循环流化j 术锚炉。往前人对循环流化床脱硫实验的基础上。以电7 i 渣 为脱硫刑采i - tj 1 j 、泓法曲种脱硫l ：艺，开展燃煤烟气脱硫技术研究。 i 也i i = f - - i 自j _ j 燃_ c ! | ! 讹台燃烧的二1 二法实啦：通常的脱硫l ：艺是利川电彳i 渣浆液喷射入炉膛内 进i 丁j l 女硫，i hj ：活浆禽有人甜的水而带来的炉膛内热骷损火。还需人域复杂i ：艺流襁。另外 如果采j h 燃煤q “d 合i 灰i i 进行脱硫由1 j _ i 灰_ i 巾的钙含肇比电l i 渣的钙含鹫低，要脱去 同等链的烟垃，则需婴的l i 灰4 i 比电4 i 渣多，过多的4 i 灰4 i 会增加锅炉山的热值损耗而 采川电_ i 汝件川t q 硫刑代替i 灰i u 减少i 州硫剂的投入讨进而减少热值损耗 采j i j l u i 潲作硫刺将l b i 渣与燃煤混合斤入炉燃烧进行脱硫的方法鲜见报道。本实 验就魁利川电l 汗渣与燃煤在煤场跳台后再送入炉内燃烧以达剑i 删硫的目的。实验设计思路 是，将利川烟气尾气余热对电4 i 淹进行烘干，烘干的电i i 淹经破碎_ i 亓与燃煤在煤场混合后再 送入炉出燃烧扯流化床r 锅炉中i 乜i i 渣与燃煤产生的s 0 2 充分接触，从而返到脱硫的耳的。 针对高硫煤的澎法实验：, u t 钙毖物质作为脱硫剂，会浪贤人馘的i i 灰，r i 资源而电7 i 渣可以替代4 i 灰f i 1 为脱硫卉9 进行脱硫。艾丁电i i 渣脱硫的帽荚技术见1 5 3 基u r 贵州高硫煤本实验选川旋流极塔作为脱硫装置，卜面是选刖该设备的几点原因分 析： 首先，由- l - t 1 1 4 i 洒浆液的p h 值较高，川静通的吸收塔会产生结垢现象，从而降低吸收 1 l 贵州人学硕l ：学位论文 塔对j 蛐气f l 9 t m , , ；c 敏率，m 本实验采川划气切线进入旋流扳塔电i i 渣浆液由上至f 逆烟气走 向喷射，i u n ；- h 浆液n 旋洫板塔中与烟气充分接触而发生反府，井且由r 该装管开i l 率人， 不易堵塞，m 幽阮垛作弹性人压j 峁低，结垢现琢对脱硫效率的影响有限，所以利_ i j 旋流 板塔设备脱| ；j ：删7 -