在大规模的工业行业中,生石灰(氧化钙)得到了广泛的利用,通常被作为脱硫剂。适用于所含硫化氢、硫醇、二硫化碳、羰基硫等液体、气体的脱硫。广泛用于半水煤气、天然气、焦炉气、城市煤气、液化石油气、汽油、石脑油、合成氨,甲醇,尿素,烟道气等工业气体的脱硫净化以及制药厂的沼气和炼厂气的气体脱硫及在汽油、液态烃、粗苯和含硫的废水等液体脱硫和净化上。
湖南皕成科技生石灰脱硫剂脱硫效率高,能同时脱有机硫和无机硫,H2S 脱除率达97%以上,有机硫脱除率达50%左右,氰化氢脱除率达90%以上,活性高,寿命长,再生好,悬浮颗粒大,抗氰化氢中毒能力强。脱硫剂分子结构稳定,用量少,脱硫费用低,可以有效降低生产成本。
以下将以电厂烟道气脱硫为例说明脱硫生石灰:
电厂燃煤脱硫的方法根据脱硫过程产生时段的先后,可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三大类。燃烧前称为煤炭脱硫主要有洗选煤、化学脱硫和煤炭转化等;燃烧中称为炉内脱硫主要有循环流化床和炉内伴烧脱硫等;燃烧后脱硫也称烟气脱硫,根据脱硫介质的温度又可再分为湿法、干法和半干法。目前火电厂采用的主流脱硫方法为烟气脱硫。
下面介绍一下循环流化床脱硫和石灰石--石膏湿法烟气脱硫:
循环流化床脱硫(CFB--FGD)--洁净煤燃烧技术:燃烧过程中脱硫。具有可燃用劣质煤、调峰能力强、可掺烧石灰石脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点。烟气从吸收塔底部进入,进过文丘里装置被加速与很细的石灰粉混合,在塔内反应生成亚硫酸钙,带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环用电气或布袋除尘器中,在此绝大部分颗粒被分离出来,经过中间仓返回吸收塔,如此多次循环。塔内的烟气与颗粒在向上运动时,会部分产生回流,形成很强的内部湍流,增加接触与反应时间,改善吸收剂利用效率与脱硫效率,并减轻除尘器的负荷。在塔底还要向烟气喷入一定量的水,以降低烟温、提高烟气湿度,这是提高脱硫效率的关键。
石灰石--石膏湿法烟气脱硫(FGD):燃烧后脱硫。石灰石--石膏湿法脱硫工艺(FGD)是目前世界上技术最成熟、应用最广泛的脱硫工艺。
是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。 由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95%。目前95%以上的燃煤锅炉采用此方式实施脱硫, 是控制二氧化硫和酸雨污染最有效、最主要的技术手段。
生石灰作为脱硫剂的应用
生石灰作为脱硫剂的应用
生石灰作为脱硫剂的应用:
在大规模的工业行业中,生石灰(氧化钙)得到了广泛的利用,通常被作为脱硫剂。
脱硫剂适用于所含硫化氢、硫醇、二硫化碳、羰基硫等液体、气体的脱硫。广泛用于半水煤气、天然气、焦炉气、城市煤气、液化石油气、汽油、石脑油、合成氨,甲醇,尿素,烟道气等工业气体的脱硫净化以及制药厂的沼气和炼厂气的气体脱硫及在汽油、液态烃、粗苯和含硫的废水等液体脱硫和净化上。 生石灰作为脱硫剂之所以应用这么广泛湖南皕成科技分析是因其脱硫剂脱硫效率高,能同时脱有机硫和无机硫,H2S脱除率达97%以上,有机硫脱除率达50%左右,氰化氢脱除率达90%以上,活性高,寿命长,再生好,悬浮颗粒大,抗氰化氢中毒能力强。脱硫剂分子结构稳定,用量少,脱硫费用低,可以有效降低生产成本。
生石灰作为脱硫剂的应用原理:
在煅烧含硫元素的物质时,硫与空气中的氧气发生反应生成二氧化硫,而二氧化硫是酸性氧化物,氧化钙是碱性氧化物,它们在高温下特别容易起反应,生成较稳定的硫酸钙,以固体形式排出达到脱硫的目的。
具体的化学反应方程式为:S + O2 = SO2 ; 2SO2 + O2 = 2SO3 ; SO3 + GaO = GaSO4。
采用生石灰作为脱硫剂脱硫可实现炉内高效廉价脱硫,一般脱硫率均在90%以上。同时,由于较低的炉内燃烧温度,循环流化床锅炉中生成的NO2主要由燃料NO2构成即燃料中的N转化成的NO2;而热力NO2即空气中的N转化成的NO2生成量很小;同时循环流化床锅炉采用分级送风的方式即一次风从布风板下送入,二次风分三层从炉膛下部密相区送入,可以有效地抑制NOX的生成,因此锅炉中的污染物排放很低。
所以说生石灰作为脱硫剂的应用趋势与应用前景也是很好的。
【doc】生石灰掺加粉灶灰脱硫性能研究
生石灰掺加粉灶灰脱硫性能研究
狐/)第燃科学与技术
V01.5(1999)NALOFCOMUSTIONSClENCEANDTECHNOLOGYB 生石灰掺加粉煤灰脱硫性能研究
庞亚军徐旭常
(北京电蔼曩校动力系)(清华天痒孵r程系
摘要
990050
弋
在沉降炉和热分析仅上进行的蜕硫实验表明:生石灰掺加扮煤灰可以提高烟气脱硫率和蜕硫
剂的钙利用率.这种作用与反应温度有关.反应温度为550,700C时,效果最好.同时也研究了粉
煤灰与生石灰掺混方式对烟气脱硫率和蜕硫荆的钙利用率的髟响.
关键词:沉降炉.热分析仪.生石灰,粉煤灰,脱硫.反应温度.混合方式
..'.…??_?_一0,
销
StudyonEffectofDesulphurizationofCalcium SorbentbyAddingPulverized—CoalAsh
PangYajun
(Dept.ofPowerEng.BeijingElectricPowerCollege) XuXuchang
(Dept.ofThermalEng.TsiaghuaUniversity) Abstract
TheexperimentscarrledOHtinadrop—tubefurnaceoraTGAshowthatthemixtureofcaust~
limewithpulverized—coalashcanenhancetheSO2removalrateandthecalciumutilizationofthe
calciumbesedsorbent.Theeffectcorrelateswiththe10eact[o~temperature.Thebestresultc
anbe
achievedwhenthereactiontemperaturerangesfrom550Cto700C.Theeffectisalsostudiedo
f
themixingwaysofpulverized-coalashwithcausticlimeontheS02removalrateandthecalciu
m
utillzationofthecalciumhasedsorhent. Keywords:Drop—tubefurnace,Thermalanalyzer.Causticlime?Pulverized—Coalash?1)esulphuriza
tion.Reactiontemperature,Mixingway 原稿收到日期为19980624,修改藕收到日期为19981】16
*中国,北京,螂编100044.
320燃烧科学与技术第5卷第3期
我国主要因烧煤而排放的SO正在以很快的增长速度飞升.如果不迅速防治,在2000年
可能达到一年排放2500万t以上,将成为世界上SO.排放量遥遥领先的国家.为了减少SO
对大气的污染,应着重降低燃烧设备特别是电站锅炉的SO排放量.目前用以减少电站锅炉
SO:排放量的方法主要有燃烧后烟气脱硫,流化床燃烧和炉内喷钙脱硫.烟气湿法脱硫技术成
熟.脱硫率高,可脱除燃烧产生的SO的9O以上,但是投资费用昂贵.约占烧煤发电厂总投
资的20,运行费用也较高流化床燃烧在相当长一段时期内还难于在发电设备中占有影响
的份额.炉内喷钙脱硫技术投资小,运行费用低.较适宜现有电厂锅炉改造.在此项技术中,如
何提高烟气脱硫率是应用的关键.
为提高炉内喷钙脱硫技术烟气脱硫率,国内外不少学者对各种脱硫剂进行了研究.也有人
研究了粉煤灰对烟气脱硫的作用.有的学者认为粉煤灰有脱硫作用,但脱硫作用的大小主要取
决于粉煤灰的碱度_】].R.T.Yang等人在研究流化床脱硫时认为FeO对石灰的脱硫过程有
很强的催化作用0,他们用热分析仪对静止撒放在石英船上的粉状脱硫剂进行了吸收含SO
的反应气的实验.此实验用的是化学纯CaO粉末涂上含铁溶液,烘干后得到了覆盖FeO.的
CaO粉末.在FeO.和CaO的质量比值为0.O4时,堆放的这种脱硫剂的钙利用率提高一倍.
R.T.Yang等人认为,用纯CaO对反应气进行脱硫时,首先使SO氧化成为SO.SO与 CaO结台再反应生成CaSO.而CaO与SO.的结台反应进行的很快,所以硫化过程主要受
SO氧化成SO的过程所限制.当CaO粉中混人FeO时,对SO的氧化有催化作用,使SO
氧化为SOs的速度大大加快,从而使整个硫化反应速度提高.
R.T.Yang还用天然的石灰石粉或石灰粉,在硫酸铁Fe(SO),硫酸亚铁FeSO或硝酸 铁Fe(NO)溶液中浸泡后,干燥制成的覆盖了上述铁盐的石灰吸收剂粉末,放置在热分析仪
的石英船上,用含SO的反应气做脱硫实验,得到了相似的结论. 一
般认为煤粉锅炉中,CaO和Ca(OH)粉末和含FeO.的粉煤灰混合后,粉末状混台物 在含SO的烟气中形成稀疏离散颗粒的气固两相流,大部分含钙的脱硫剂颗粒和含Fe:O的
煤粉颗粒在气流中不互相覆盖,因而掺加的FeO可能不对CaO的脱硫反应起催化作用.这
是和覆盖了Fe.O的石灰粉末撒放在热分析仪中的石英船上和SO的气体反应情
况有所不同
的.简单混合的颗粒在烟气中离散时进行脱硫反应是否会和R.T.Yang实验所得的结果不
同,这需要进行接近于煤粉锅炉尾部受热面烟道中反应情况的实验 掺加粉煤灰可以提高消石灰(主要成分Ca(OH))的烟气脱硫率,而且脱硫率的提高幅度
与掺混比倒有关,已在沉降炉的实验中得到证实].由于理论上讲,消石灰喷人炉中很快热解.
这样可以认为炉内所进行的反应实际是CaO和SO的反应,但这与直接喷人CaO毕竟不同,
通过实验研究生石灰(主要成分CaO)掺混粉煤灰对气体脱硫率的影响及反应温度,粉煤灰与
生石灰掺混方式对脱硫率和吸收剂钙利用率的影响.
1实验装置
实验分别在套管沉降炉和热分析仪上进行实验用套管沉降炉的结构如图1.外径为
1999年8月鹿亚军等:生石灰掺加粉煤灰脱硫性能研究?321? 100mm的外炉管内加有一内径为@40133.133.的陶瓷内炉管,内,外炉管的外侧绕有镍铬电阻
丝用以加热.根据不同的实验目的.脱硫吸收剂有两种进入炉内的方式,若吸收剂只是生石灰
或生石灰和粉煤灰混合物,则由一次气流携带吸收剂通过内径为8mm的陶瓷扩充管减速后
进人反应炉,如果吸收剂是生石灰和粉煤灰,并且人炉前不预先掺混.则用两根一次气流管(两
根一次气流管出口相距5mm).分别送生石灰和粉煤灰进入8mm的陶瓷扩充管.减速后进
人炉内.二次气流从炉底进入内管与外管形成的环状空间,被加热后从炉子上部经
内蜂窝器与
一
次气流一起进入内炉管,这样在沉降炉内组成了同轴的预热区和反应区. 一
次气流
田l套管沉降炉
热分析仪是美国Dupont公司生产的Dupont951型热分析仪.实验系统如图2所示. 1so2气袋2.三通阀3.真空泵4,5.瘴量计6.氪气瓶7.热天平8.搬机9.打印机 田2热分析仪实验系统
2吸收剂
分_别用生石灰或生石灰和含氧化铁的粉煤灰的混合物作脱硫的吸收剂,对于人炉前预混
合的生石灰和粉煤灰,混合质量比为1:1.人炉后再行混合的混合物,其混合质量比例尽量控
制在1:1左右.将实验用生石灰碾磨制成粒度小于200的粉末.实验所用太同烟煤粉煤
燃烧科学与技术第5卷第3期
灰是从北京第一热电厂6号锅炉的除尘器收集到的生石灰和粉煤灰化学分析见表1,这是委
托清华大学化学系实验化学实验室分析得到的.
裹1生石灰和糟爆灰化学分析(重量)
3实验方法
3.1沉降炉实验
反应气用SOz气体和压缩空气配制,反应气浓度为2XlO,,脱硫反应前的反应气体所含
SO的浓度用日本Shimadzu公司生产的SOA一306型SO分析仪检测.反应气体流量保持84
cm/s(标准状态),分别用生石灰和生石灰与粉煤灰按1:1混合的混灰作脱硫剂,在450C,
550C,650C,750C,850C温度下进行脱硫反应实验,脱硫后的气体浓度用同一SO分析
仪检测,气体脱硫率按下式计算:
7/so—一×2=--z100EX]
,2
式中;Cso2,c分别为反应前后气体的SO浓度.
吸收剂的钙利用率用下式计算:
u一EX]
在同台沉障炉上,对应于550C,650C两个温度区段,分别送入生石灰和耪煤灰进行气
体脱硫实验,分析混合方式对脱硫效果的影响.反应前后气体SO浓度也用SOA一306型SO
分析仪检测,气体脱硫率和钙利用率计算方法同上.
3.2热分析仪实验
用SO气体和压缩空气配制反应气体,反应气体浓度3×l0一.这样在热重分析实验时,
加上对仪器进行保护而通入的氯气量,实际反应气体浓度为2X10左右配制好的气体充^
专用气袋中备用.
单纯用生石灰或生石灰与粉煤灰的1:1(质量比)混灰6,8mg,放进热分析仪的白金吊
篮中,分别在450C,550?,650C,750?温度下进行脱硫实验.通入氯气和空气后,开启热
分析仪加热,随热分析仪炉体温度的升高,试样开始失重.温度达到设定温度值,并且试样停止
失重时,把空气切换成SO气体.此时由于sO气体与CaO发生反应,样品开始增重.热分析
仪自动记录实验过程中样品重量的变化,实验数据由打印机输出. 脱硫剂的钙利用率可根据样品增重量用下式计算:
u一等×100EX]
式中:ZxG--i~样增重,mg;G一试样重量,mg;Kc一试样中CaO的质量份额.
鹿亚军等:生石灰掺加粉煤灰脱硫性能研究?323?
4实验结果与讨论
脱硫剂在沉降炉中的反应时间约为0.3s,沉降炉实验结果如表2和表3所示.表2是用
生石灰或生石灰与粉煤灰的混合物作脱硫剂的实验结果.生石灰与粉煤灰不预先混和分别送
人沉降炉内的脱硫实验结果见表3.
寰2生石灰,生石灰与册煤灰的混合鞠脱硫实验结果
实验结果表明,用生石灰作吸收剂时,反应温度直接影响气体脱硫率及脱硫剂的钙利用
率,在450C时,在本实验反应时间很短条件下,基本没有脱硫作用.只有高于550C时才有约
10,l5的脱硫率.且随温度升高,生石灰的脱硫率也升高
掺加粉煤灰可以提高钙基脱硫剂的烟气脱硫率,其原因可能主要是粉煤灰中所含的
FO.对钙基脱硫剂的脱硫过程有很强的催化作用消石灰按1:1的混合比例掺加这种大同
粉煤灰时,这种催化作用最强].对于生石灰掺加粉煤灰,在1:1混合比例下,反应温度对脱
硫过程的影响,从实验结果可知在550C,700?温度范围,气体脱硫率较高,相应钙的利用
率也较高.对应于只用生石灰作脱硫剂,在这个温度区段,钙的利用率可达3倍以上.而温度
低于550C,或高于750,吸收剂钙的利用率提高的幅度均下降.这说明掺混粉煤灰可以提高
生石灰脱硫率和钙利用率,而其作用与温度有关.
热分析仪的实验结果如表4所示.由于反应条件不同于沉降炉,其结果与沉降炉实验结果
有所不同,但在不同温度时混合灰的钙利用率总是高于单纯生石灰的钙利用率,与沉降炉的实
验结果是一致的.
5结论
(1)生石灰掺加大同粉煤灰与消石灰掺加大同粉煤灰都可提高烟气脱硫率和脱硫剂钙利
用率.
(2)粉煤灰所含Fe0对脱硫过程的催化作用与反应温度有关,在用生石灰和粉煤灰作脱
硫剂时,最佳反应温度是550C,70OC
(3)在沉降炉主体段温度为550c或650C,将粉煤灰和生石灰分别送人炉中,同混合灰
一
样可提高烟气脱硫率和生石灰钙利用率,但作用有所降低.
参考文献
I姚彤火电厂燃攥镧炉二氧化硫排放系数研究.
西安热工研究所研究报告19834
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4YangRT,ShenMS.U.s'Patent4,191115. 1980
5毫亚军?施学贵,德旭常?播加粉煤葳提高舍钙脱硫剂的烟气脱硫率的实验研究.
工程热物理,1992.13<4)
生石灰用于煤炭中脱硫比例怎样算
工程 匿名
09-10-12 ?匿名提问 发布
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大熊猫8888
石灰石: 碳酸钙 CaCO3
熟石灰: 氢氧化钙 Ca(OH)2
石灰石主要成分是碳酸钙CaCO3,而生石灰主要成分是CaO。
执行标准
1、国家军用标准GJB2714-96
2、参照美国军用标准MIL-D-3464D干燥剂通用规范
化学分子式:CaO
分子量:56.08
比重:3.25-3.38
熔点:2580℃-沸2850℃
性状与使用
这是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂。
外形为白色(或灰色、棕白),无定形,在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量。溶于酸水,不溶于醇。系属无机碱性蚀物品,国家危规编号95006。
用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等。生石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。
适用范围
特别适用于膨化食品、香菇、木耳等土特产,以及仪表仪器、医药、服饰、电子电讯、皮革、纺织等行业的产品。
石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO,一般呈块状,纯的为白色,含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合,经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合,经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂,除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料,除去硫、磷等有害杂质。电石(主要成分是CaC2)是生石灰与焦炭在电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得(索尔维法)。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱(苛化法)。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白的。利用石灰石的化学加工制成氯化钙、硝酸钙、亚硫酸钙等重要钙盐。消石灰能除去水的暂时硬性,用作硬水软化剂。石灰石烧加工制成较纯的粉状碳酸钙,用做橡胶、塑料、纸张、牙膏、化妆品等的填充料。石灰与烧碱制成的碱石灰,用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上,用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干,可保护树木。
全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处,其中已有探明储量的有1286处,其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000~8000万吨为中型、小于4000万吨为小型),共计保有矿石储量542亿吨,其中石灰岩储量504亿吨,占93%;大理岩储量38亿吨,占7%。保有储量广泛分布于除上海市以外29个省、直辖市、自治区,其中陕西省保有储量49亿吨,为全国之冠;其余依次为安徽省、广西自治区、四川(含重庆市)省,各保有储量34~30亿吨;山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北7省各保有储量30~20亿吨;黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃13省各保有储量20~10亿吨;北京、宁夏、海南、西藏、天津5省各保有储量5~2亿吨。
注意事项
1、使用操作过程时间越短越好,放置在包装容器内的适当处,起到密封吸湿的作用
2、存放在干燥库房中,防潮,避免与酸类物接触
3、运输过程中避免受潮,小心轻放,以防止包装破损而影响产品质量
4、禁止食用,万一入口,大量喝水并立即求医
石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),白色固体耐火难容。将(CaO)含量高的石灰岩在通风的石灰窑中锻烧至900℃以上即得。是有吸水性,可用作干燥剂,我国民间常用以防止杂物回潮。与水反应(同时放出大量的热),或吸收潮湿空气中的成水分,即成熟石灰[氢氧化钙Ca(OH)2],又称“消石灰”。熟石灰在一升水中溶解1.56克(20℃),它的饱和溶液称为“石灰水”,呈碱性,在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀。
石灰乳一般是在氧化钙中加水生成的,因为氢氧化钙溶解度不是很大,所以往往生成的是氢氧化钙的悬浊液(即水溶液中还存在着没有溶解的氢氧化钙),这就是石灰乳
石灰乳 milk of lime
石灰浆用水稀释后的混浊液。
指石灰加入过量的水(约为石灰质量的2.5-3倍)后得到的浆体。
生石灰脱硫的影响因素分析
生石灰脱硫的影响因素分析
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摘 要:在城镇燃煤炉灶的脱硫问题上,本文就生石灰脱硫的影响因素进行了探讨,解析了实际操作中的一些关键问题,为提高城镇燃煤锅炉脱硫效率,改善城镇环境空气质量,提供了技术支持。
关键词:二氧化硫 生石灰 钙硫比 脱硫率 城镇燃煤炉灶
烟气脱硫的研究过程中,目前主要集中在大中型工业燃煤锅炉和窑炉,目前采用的主要方法有干法和湿法两种,如炉内喷钙干法脱硫、石灰石-石膏湿法脱硫;而目前对大多数中小城市和集镇以及居民集中居住区的城镇燃煤生活炉灶的脱硫研究一直被忽视。烟气脱硫的各种设备、装置虽有上百种之多,但对于我国城镇中大量使用的小型燃煤生活炉灶,由于受资金、技术、场地等条件的限制,无法普及。而这一类污染(生活燃煤SO2排放量占其总排放量的30.8%)[1]大多分布于居民区,排放高度又低,难以扩散,严重污染了生活居住环境。在大量调查研究和实验分析基础上,我们认为,生石灰脱硫是适合我国国情的行之有效的脱硫方法之一。
一、生石灰脱硫原理
一定温度下,生石灰与二氧化硫发生反应,生成硫酸钙,其反应式为S + O2 = SO2 ;
CaO+SO2+1/2O2?CaSO4+500.2J。从而把燃煤过程中产生的二
氧化硫固定到煤渣中,有效地消减了二氧化硫的排放量,并且不影响煤渣的综合利用。
考虑到资源的充分利用,电石渣、石灰石等也可作为活性物质代替生石灰,其脱硫原理基本相同,只是电石渣、石灰石须在高温锻烧下生成CaO后再与SO2反应。脱硫效率上,生石灰最佳,电石渣次之,石灰石再次。
二、影响生石灰脱硫效率的因素分析
1.生石灰CaO的含量
生石灰脱硫,实际是其主要成份CaO的反应过程。因此,生石灰中CaO含量的多少直接决定了反应质量与脱硫的效率[2]。一般生石灰中,CaO含量在40%左右即可有效脱硫。CaO含量过低,则脱硫不明显,也影响燃烧质量。
2.燃煤的全硫分
在保证生石灰与燃煤中SO2处于最佳反应条件下,燃煤的全硫分基本与生石灰的脱硫效率呈线性增长趋势,如表2-1。
表2-1 生石灰脱硫效率与燃煤全硫分关系
* 其中港口煤、新田煤为地方煤种
3.反应温度
生石灰(CaO)与二氧化硫的反应,是借助燃煤一定的高温,生成硫酸钙。反应温度对脱硫效率的影响很大,不可太高,也不能过低。温度太高,可使生成的硫酸钙分解,发生逆反应,降低脱硫效率,也易使生石灰表面烧结,降低活性;温度过低,则反应效率低,脱硫效果不明显。实验证明,反应温度在700?,1000?时,脱硫效率较好。同时,各种炉具在使用过程中,一般均能满足该温度值。
4.生石灰的颗粒度
由于生石灰与二氧化硫反应为气固反应,理论上,生石灰颗粒度愈小,反应愈充分。实际操作中,生石灰颗粒度大于0.3毫料,脱硫率随生石灰颗粒减少而提高;生石灰颗粒度小于0.3毫料,脱硫率反而随其颗粒度减少略有下降。由于颗粒度过小,部分生石灰未来得及反应便随气流排出,降低了反应效率[3]。脱硫率与生石灰颗粒关系如表2-1和图2-1所示。
表2-2生石灰脱硫率与生石灰颗粒度关系
5.炉具结构
炉具结构不同,其反应条件也不一样,从而影响到生石灰脱硫的效率。从我们多年对各种炉具的监测结果分析可知,侧烧、反烧式锅炉在操作中脱硫效果上相对较好,沸腾炉、手烧快装炉、水平往复炉和家用小煤炉等相对效率要有所下降。
6.其它影响因素
其它如生石灰在燃煤中混匀程度、操作手法的差异、煤种的不同等都不同程度地影响了生石灰的脱硫效率,实际操作中,也应予以注意。
三、生石灰的添加量(以生石灰与燃煤之百分比为准)
1.钙硫比
理论上,燃煤中添加生石灰,其钙硫比达到1:1.14既能充分脱硫,实际操作中,钙硫比至少要达到1:1,才能保证脱硫效率。实验中发现,达到有效脱硫的最佳钙硫比随燃煤的全硫分和煤种的不同有所差异。
2.生石灰的添加量
生石灰的添加量与燃煤的全硫分有密切关系。同等条件下,燃煤全硫分愈高,生石灰的添加量也愈多。但在实践中,燃煤全硫分愈低,反应所要求的最佳钙硫比反而愈大,导致生石灰的最佳添加量并不与燃煤全硫分成正比。其生石灰的添加量与燃煤的全硫分有关系如图3-1所示。
脱硫过程中,生石灰的添加量也对脱硫效果有影响,生石灰添加量过少,达不到理想的脱硫效果;添加量过多,影响了正常燃烧,脱硫率也没有明显提高,同时还增加了脱硫费用。通过大量实验,我们总结分析出生石灰的最佳添加量与燃煤全硫比关系。通过图3-1,我们分析得出,随燃煤全硫分不同,其生石灰添加量宜控制在4-12%(以生石灰中CaO含量为45%计)。
四、结语
生石灰脱硫法效果明显,方法简单、易行,生石灰比石灰石反应更快,效率更高,只是生石灰成本比石灰石高一些,而
且比石灰石结垢顷向大一些,只要对其对锅炉炉膛进行清理,基本不会对锅炉的使用造成影响。生石灰脱硫法适用于我国目前大量使用的燃煤生活炉灶及一些中、小型锅炉的脱硫。在充分考虑其影响因素的条件下,可使二氧化硫达标排放,有效减少燃煤造成的污染,改善大气和居住环境质量。
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