利用粉煤灰脱硫技术综述

利用粉煤灰脱硫技术综述陈明智煤炭科学研究总院杭州环境保护研究所（浙江省杭州市萧山区拱秀路288号。311201电子邮件cminz@xs.hz.zj）[内容摘要]本文阐述了粉煤灰的理化性质极其脱硫原理，并对国内外利用粉煤灰脱硫工艺技术发展概况和脱硫工程实施情况逐一予以介绍，并指出推广应用这项技术重点需要解决的问题。当前国内实施的烟气脱硫工程中，无论是大型的电厂锅炉还是中小型的燃煤锅炉，大多数是采用湿法烟气脱硫技术，因为这项技术的脱硫率高、工艺也比较成熟可靠。但对于还处在发展阶段中的中国来说，湿法工艺还存在投资大、运行费用高和存在二次污染隐患等问题，一般企业难以承受。尤其对于中小型燃煤锅炉，在近几年里所上的一大批简易湿法烟气脱硫设备中，由于用户或商家为了节省投资或应付差使，往往忽视了防腐蚀、烟气再加热、废水和废渣处理等环节，大大影响其使用寿命和实际运行率。笔者在本文介绍各种利用粉煤灰脱硫技术供大家参考，其目的是想寻求一条新的烟气脱硫途径，希望能引进、开发和研制一些更适合于我国国情、效果好、费用低并为用户乐意接受的实用脱硫技术。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Al2O3，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/g。其中大部分是玻璃球体，其余是结晶物质和未燃烬颗粒。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[2]由萧山热电厂提供的灰渣，燃煤的灰化学成分为：SiO244%-59%、CaO24%、Al2O314%-17%、Fe2O39%-17%、MgO1%-2%、Na2O2%，用灰渣配制浓度为1%、4%和8%的浆液，测试它们对SO2气体的吸收率，试验结果如表2-1所示。耳表2暂-1糕灰渣旧水脱缠硫效海率稼η缠与灰宴渣水浮浓度薄α郊、P想H值追和反坝映时蚊间t悟的关侦系崇α谣=1烟%俗α笛=4昂%突α悔=8库%燕自T恢（象mi腥n候）评η位(%劈)尽P拜H教泉T纪（驱mi初n朵）燕η党(%大)呼P桥H系双T妹（傻mi哥n声）朝η到(%票)稻P落H私5翼89喷.1亮2救6.嗽92晕5崭52刚.4色8芬7.堪52处5宗53弱.2膝1独7.欠81炼10蝴75以.7岛0奔4.静0黑5袍10碗68涛.0毕0艳4.安49毕10姐47宣.4学7俗7.浴12抹15炒72删.7闲0驻2.居99烧15场67仓.8社6坝3.射59及15御34汤.8猛5滥7.须00君21料68毁.9银0勇2.利59槽21团67黎.8鸡5筐3.般07勇21模34飞.3浑9芬6.毫63利26美54脊.6睛0秧2.竹49社26贯57亮.2觉1栏3.塘01迫26资34璃.0抽5赛6.权43翠利用压锅炉见灰渣页水脱替硫的叉反应忠机理液复杂度，其规脱硫纽能力拼的高析低取椅决于谷气体剑、液益体的说扩散抽速度假以及爱碱性欧物质阵浸出乓速度妇和浸消出量欲的多易少。饮PH抢值在脆7暮.押0咱~崖3路.弯5时盼，脱临硫率飞由9蝴0%何缓慢捏下降素到7蹄0%捏左右抽;膨PH席值在泪3齿.烫5况~躺2子.涂5时亿，脱除硫率钱稳定杨在7牛0%拔左右与;仗PH键低于沟2.刃5后浪，脱续硫率誉急剧摘下降魔。约当灰监渣浓掏度高畜出一露定值巡后，唱脱硫锅率反舅而会绸降低通，因序为P鸡H越狱高欢Ca杰2+夹离子盼越难葵溶出始。经削工业娱性试笋验证旅明，慎利用捎锅炉援灰渣授水脱往硫，寿可以剪节约纸20职%-悦60兆%的咽吸收改剂用舌量。床三、西粉煤有灰脱区硫剂罗的研旅究试活验边在近牢几年播来，便国内轧外都冤在开剃展利糟用粉侧煤灰蚀制高疫效脱踏硫剂帅的研瓜究炒[3击][吉4]打[5傻]啦。它籍们的炮共同盛之处纺都是蚊利用鄙粉煤虫灰或鼻灰渣缺作为个一种猾载体裳，加票入熟两石灰狸和粘劫结剂刮后造牌粒成侍型制被成的帐。哨试验屋证明廊，用伤粉煤浅灰制江成的云脱硫肯剂的润脱硫醒效率截要高倚于纯滩的石狗灰脱蠢硫剂赴，这莲是因艘为气挽-固战反应旁中吸蛛收剂博比表遥面积缴的大累小是裁反应申速率赔的主导要决忍定因眯素的朋结果宪。在乎适当逮的灰反/石肤灰比暗和反学应温沿度时贩，脱穴硫率喊可达趴到9郊0%俱以上衰。试纷验也券证明断，电伍厂的恒飞灰腊是各陈种灰梳渣中妨最好敬的脱神硫剂冷载体蚊，即终使在笼10续0-揪16服5弓℃闻时，太仍然纲有很裙高的拍脱硫巩率。区四、样利怕用电墙厂粉想煤灰劳脱除虑烟气祖SO瑞2渣的示春范工骑程煮日本晶北海印道电嫌力公富司在礼19短86练年开夏始研贿究和冻开发旬的，吐先后万经过亮实验什室阶袖段、执10溪00敞和5西00味00竿m转3央N/脂h烟叔气量撕的小拦试和纤中试镰，直炸到建堤立1谣2.少5万召kw添机组切的示锣范工收程，均历经乔5年释时间阿正式校投入认了商茫业运举转，茎至今敞已正揭常运疼转整辆十年弹。该哭技术销已转璃让给愉美国慢等5假个国妙家。粉（一杂）、穗工艺隐过程撑别捉经除醋尘后伸的锅磁炉烟忽气在队脱硫淹器中妇与颗饱粒状觉粉煤电灰脱稍硫剂采反应河，烟扩气中景SO长2好被脱拖除后筝进入机烟囱捆排放饥。脱趴硫产够物沉铺积在例粉煤档灰脱爽硫剂岗中一冰起从雁脱硫吴器排灰出，韵其中积一部肿分掺别入到致飞灰聋中作区粉煤致灰脱雀硫剂制的原隐料，诉其余陕则成云为副轻产品锐出售辰。其颠工艺脾过程字如图肥2-鸦1示班：拒脱硫庙反应征器分拒预反轻应器权和主役反应冶器两匪个部倍分，浙粒状矮脱硫记剂自鞠上而量下依中次流于动穿吃过主赤反应智器和性预反奉应器割，烟侮气与墓脱硫准剂在啄反应细器内窑交错钥流动卸接触栗。沫（二沙）、雷工艺路特点爪脱硫特率场≥伏90披%（弯烟气促温度央10砌0-剥30晚0爆℃域）；洪除尘毫率身≥岛85遗%；助石灰绳利用祸率步≥掘80斗%诚属于异固-帅气反貌应，呀脱硫蝴产物贤被固欣定在模粉煤掀灰中祖，一闪方面诚改善狼了粉纯煤灰塔的物顿理岸性能嫁，提宇高了翼粉煤毫灰的串利用滔的价伍值；臂另一他方面厕作为辱造粒机的粘丝接剂击而得隆到充麦分利构用。裂悬鹿谢剃遇询幸盆些抄喜垦与栗池尘页粉煤伟灰脱痕硫剂炭造粒姨成型崇树杨净甚恒厅督耗点飞期灰娃治仅扣徒要熟石纪灰（旨Ca晨（O玻H）责2文）番劳渐存臂石膏扰（C拒aS经O疯4浸）曾补锅炉顿烟气德（S刺O烦2膝）淹兰迫容称抛古础吨射本水华撞脱担硫反伯应器南异鲜颗假走净化童后的斑烟气咐钟膝墓杜逗删敢削欲胀氏Ca强（O尸H）择2蒜宏+炎SO蛛2逆+努1就/2求O则2速锻营恢咳Ca嘱SO照4屑+啊H原2速O江猜菠穴彻脖钟岁弟姻淡捐追型用过陈的脱骄硫剂宣寺悄模碌却龙著叛洁训沟深废驶部分载循环惑戴首娇展公年犯姻蒜价器传卸喊飞灰惭寸+涨石单膏（印Ca竟SO皆4深）眼掘尾慎夹扎颗挪吉升奋爆该彻舍蜓桌奶跟装车腊出售欢干式办工艺忧过程抢，不摔产生域废水维，也悔不引负起烟夫气温尺度的奶下降脂，因豪此不究需要圾烟气莲再加翅热过央程。我脱硫趋器类静型：朴颗粒壮流动写床，章系统老压力胳降约伤10甘0m浇m水乖柱。帖（年三）惨、用碌于脱阻硫的繁粉煤译灰最极终产雀品的库商业慨用途己这种旨粉煤坦灰除册了通谢常做登建筑锁材料千外，越在日昂本还径作以朵下用餐途：歇冰箱骄除臭帐剂和偶鞋子址除臭企/干灵燥剂币，以情及猫蹈、狗斩等宠铺物用接除臭它/干疫燥剂乓，在赚日本允市场拆上的合商业或名称欣叫清“柳经济汤砂野”往，它借的除枝臭能祸力相局当于愿或大捧大高磨于市咳场同奥类产酷品，钉如与吸活性避炭比茫较，猴则是架后者亏的两蕉倍以姓上。捏用作暗江河穷湖泊质清淤层泥用绪的凝苦结剂失，无宴论是判采用贱就地庆覆盖何还是怎异地旱处理纲的办晴法，雀它都绳能起禾到类误似水简泥的披作用厦。俊五、妄利用驰粉煤背灰脱牲硫的违优点拔和应穷注意口的问环题集（一店）、渡利用急粉煤帮灰脱富硫的除优点盈脱硫起效率脱高，摊石灰耕利用的率也纹高。临不产电生废村水、玩废渣荒和二复次污贷染，伶尤其选适用胁于干共旱缺胜水地之区。阿由于鹿是干春式工核艺，移加上纷脱硫蔑产物巧是沉哗积在购粉煤重灰中都随时把被带括出，遮因此陪腐蚀占和结弟垢问搁题要焦减轻桥了很贪多。涛粉煤捎灰经雅加工垒被用脖于脱驼硫后稳，其密理化序性能老得到股了改心善，小具有弊较高甜的商且业利贩用价辆值。恭（二组）、敬推广耳应用新粉煤孩灰脱闲硫应起注意息的问数题瓜这项之技术缴虽然脉免除离了庞面大的顷废水倦处理它设施崖，但标也要倍增加抖一系他列粉馅煤灰培加工先设备何，如产混合饼、成婆型、芬养护重、干露燥、册除尘它等工谢序，肾再加论上这训一整桨套设阀备的吨运转虹，其逝投资贞和运哥行费米用是等不会衫很低毫的，奶因此恨需要旗一定劣的经疤济实畅力。述如果仓采用垮其他粒工艺灾，简兰化粉计煤灰跳造粒谁成型伟工序捏[6营]茫，投锯资和甲运行痒费用拳会适粉当降晒低的贞。侦这项厚技术勉要真霉正得座到应狱用，己其关庄键是黎粉煤朽灰的湾最终棕产物对要有著销路绢，而胶原料康粉煤狠灰的并质量师则是牺关键啊之最田了。虾因此另，效花率较过高的秃大、晴中型肝电厂纹锅炉阴才能劈满足虑这一水要求型。粉亲煤灰晓有了晌销路野，其软销售页收入虽再加己上减哥免排耍污费往、粉万煤灰起输送士和管蜘理费扒的大舱幅度秃减少响等一泥系列溜经济巨效益姥，才励有可抓能抵贩消部纹分甚城至全光部的居运行吧费用复，则梢一系困列的留优点悔就能莲得到智体现废。重这项妖技术肉的关附键设贡备是声颗粒查流动摆床脱项硫器锡，美校国西伍屋电郑器公贺司（沉现合焰并到竟西门州子公萍司）谜近期顶研制观成功蔑一种到颗粒仍移动仇床设翁备，细它是躺利用块粉煤辫灰进脊行高葡温除度尘，洞也可剂以具轻有脱棵硫的英功能款，但肯由于跌系统拳阻力环太大毕，实困际应骆用于每烟气龙脱硫夏还难奔易实捎现。刊如果主使用炕循环太流化常床设俱备，丘脱硫说效率糟可以锐保证浩，但叼动力尽消耗彩要大泄大增躺加，策还要罗增加居一套叮除尘屠设备屠。目搞前日欲本研克制的倘颗粒潮流动压床脱翅硫器倾，系步统阻债力比纱较小并，反罗应效米率也哗比较妻高，绩商业遥应用酬已有丘10帝年之麦久，差比较跨适用遮。国讯内也彼有人肉提出照其他环类型形的设海想和祸试验限[7弟]筹。降[参顶考资签料]凤[1俯]许矛绿薇赞电必厂粉衰煤灰分理化团性质左的测较定及趴利用挺途径净环暂境科约学研疤究脂20剖00爱，3寺，P桂51锡[2管]杭益州环纤境保债护研哭究所余旋驼流冲珍击烟跃气脱特硫除阳尘技族术研然究课炎题鉴嘴定材议料1棉99训7烈[轻3械]熊报云威课钙质疮煤渣杯脱硫星剂与凭烟气辆脱硫堤的实迹验研阳究哀重庆兵环境世科学肉2楚00征0壤，响3，最P2醉9字[治4堵]吴虽潁海屠活吼性飞辽灰烟猫气脱雁硫试舱验研私究祥厦门束洁净勿煤技威术国组际研线讨会客论文铺集1价99仁7，庸P4硬57坦[5沈]侮K员.Y脱am届ad煎a廊P亩re握pa救ra而ti停on预o较f涉Hi杆gh塞ly波A狗ct逆iv鲜e订Ab