干法、半干法脫硫灰的性質及其用于生產蒸養(yǎng)磚的應用研究.pdf

1、隨著我國控制和削減SO2排放力度的不斷加大，電廠鍋爐煙氣脫硫已進入快速發(fā)展階段。但隨之產生的大量脫硫廢棄物的處置問題，已成為制約煙氣脫硫技術推廣的重要因素。由于干法、半干法脫硫工藝投資低、占地小、耗水少、工藝簡單，被公認為小型電廠和工業(yè)鍋爐煙氣脫硫的最經濟有效的手段，但產生的大量脫硫灰渣主要以堆放和拋棄處置為主，對環(huán)境造成嚴重污染，已成為急需解決的一個重要課題。本論文對干法、半干法脫硫灰渣性能、再生利用及亞硫酸鈣的氧化、分解特性進行了深

2、入研究，不但為脫硫灰的資源化應用提供理論指導，更對脫硫技術與產業(yè)的發(fā)展產生推動作用，具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。 本論文采集了三個產地、不同脫硫工藝的脫硫灰，采用了XRD、XRF、TG/DSC、SEM等各種現代分析測試手段對其物相組成、化學成分、熱穩(wěn)定性、顆粒形貌和物理性質進行了研究，并重點針對脫硫灰中的不穩(wěn)定相——亞硫酸鈣在高溫和低溫條件下的熱穩(wěn)定性和催化氧化特性及常溫下的酸穩(wěn)定性進行了研究，最后對脫硫灰制磚工藝進行了

3、試驗研究。 1、干法、半干法脫硫灰物相成分主要有碳酸鈣、氫氧化鈣、亞硫酸鈣、硫酸鈣、氧化硅、莫來石和氧化鎂等，是高鈣高硫型灰渣，物理性質和化學成分與粉煤灰有很大差異，脫硫灰的熱化學過程主要包括：半水亞硫酸鈣失水分解、氫氧化鈣分解、無水亞硫酸鈣氧化(或分解)和碳酸鈣分解反應。 2、亞硫酸鈣在熱化學過程中首先發(fā)生分解失水反應，隨后在氧氣充足的條件下會被氧化成穩(wěn)定的無水石膏，在缺氧條件下700℃以上將發(fā)生分解反應：CaSO3→

4、CaO+SO2(1)和CaSO3→CaSO4+CaS(2)，隨著溫度的升高反應(1)比(2)的反應速度加快。在氮氣氣氛中亞硫酸鈣的分解率遠遠高于空氣氣氛。缺氧條件下，氧化鈣的固硫效率難以提高。 3、過渡金屬鹽X在高溫和低溫條件下均是一種廉價且有效的催化劑，溫度的提高和催化劑的存在對亞硫酸鈣氧化反應有顯著的促進作用，且溫度變化對轉化率的影響高于催化劑摻量變化的影響。 4、亞硫酸鈣的分解情況受酸液種類、濃度和酸量的影響，在P

5、H值相同的酸液中，亞硫酸鈣的分解率：酸性緩沖溶液＞弱酸＞強酸，在同樣濃度的酸液中，規(guī)律與之相反，但當反應后溶液PH＞5.2時，亞硫酸鈣基本不會分解。脫硫灰中的氫氧化鈣和碳酸鈣可以有效地抑制亞硫酸鈣在酸性環(huán)境中的分解。 5、脫硫灰蒸養(yǎng)后水化生成硅酸鈣凝膠而產生強度，脫硫灰蒸養(yǎng)磚的最佳試驗條件應選擇100℃的蒸養(yǎng)溫度，蒸養(yǎng)時間至少8-10h以上，骨料的摻量為20％～25％為宜。通過添加適量的外加劑、硅鋁材料與骨料，半干法壓制成型，采