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烧结烟气半干法脱硫实验研究

沈应强  
【摘要】:酸雨对人类的生命健康和大自然带来了严重的危害。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸,我国主要是硫酸型酸雨。在SO_2排放中,钢铁行业占据相当重要的部分。统计表明我国钢铁工业SO_2排放量仅次于电力工业居第二位,其中烧结烟气排放量占钢铁企业SO_2排放量的40%~60%,因此烧结烟气脱硫已到了刻不容缓的地步。我国“十一五”规划将实施烧结机烟气脱硫示范工程列入重点任务,要求“十一五”期间,落实14个烧结机烟气脱硫示范工程。本文以烧结烟气脱硫为研究重点,对脱硫剂浆液消化,烧结烟气脱硫运行工况及烧结烟气中含有的各种离子对脱硫的影响进行了较为系统的研究。 本文首先对钙基脱硫剂——生石灰消化工艺进行了研究。首先研究了消化水初始温度、水固比例、搅拌速度、生石灰粒径以及烧结灰的添加等消化工艺参数对生石灰消化的影响,并研究了烧结烟气中含有的F-、Cl-、Mn2+等各种金属元素对脱硫过程中消化的影响发现搅拌强度在300rpm、石灰粒径在0.105~0.09mm、消化初始温度在40~50℃、生石灰水固比例在4/1~6/1时能够得到较好的消化温升和表观消化速度,同时能够得到具有较大比表面积的脱硫剂,有助于提高脱硫剂利用率;同时F、Cl、Zn的存在有利于生石灰的消化,而烧结灰及Mn的添加显示出一定的抑制作用。 接着研究了循环流化床半干法脱硫工艺中运行参数:Ca/S摩尔比、进口烟气温度、进口SO_2浓度、床层高度等因素对系统脱硫效率及钙基利用率的影响,并对结果进行了分析,发现钙硫摩尔比以及进口烟气SO_2浓度的增加有利于脱硫效率的提高,而进口烟温的升高不利于脱硫效率的提高。 最后针对烧结烟气区别于常规电厂烟气的不同,对烧结烟气气体成分及SO_2形成过程进行了总结及分析,并对烧结烟气中含有的微量离子对脱硫效率的影响进行了研究得到了各种离子自身对脱硫效果的影响及各种离子对钙基吸收液脱硫过程的影响情况,发现F、Cl、Mn和Zn的添加有利于石灰浆液脱硫效率的提高。 本文首先从浆液制备出发,为脱硫剂的高效利用提供了理论参考,并在此基础上进行了半干法脱硫系统实验,找出了最佳运行工况,同时针对烧结烟气区别于常规电厂烟气的不同进行了较为系统的研究,相关方法和结论可为今后的工程应用提供一定得科学参考。


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