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脫硫劑的種類有哪些
時間:2023-03-08 瀏覽:349次

   脫硫劑通常是指能夠脫除燃料、原料或其他物料中的游離硫或硫化合物的藥劑。在污染物的控制和處理中主要指能去除廢氣中硫氧化物所用的藥劑。 脫硫劑的選擇直接決定于工藝流程,某一種流程可以用一種或兩種脫硫劑,有些流程可以回收其脫硫劑的一部分,再予補充使用。而在選擇之前,我們要充分了解到脫硫劑種類具體有哪些?下面小編就來給大家介紹一下。

一、鈣基脫硫劑

   鈣基脫硫劑在脫硫中應用非常普遍,常用的鈣基因硫劑有石灰、消石灰、電石渣、石灰石和白云石等,也可取自富鈣的工業廢渣和原料。鈣基脫硫劑來源廣、原料易得,廉價且脫硫效率高,固硫產物在溫度1100℃以下有較好的抗高溫分解性能,因而在煙氣脫硫技術和燃燒過程的脫硫技術中得到了廣泛使用。

   不同的鈣基脫硫劑的脫硫效果有所不同。在爐內噴鈣脫硫中,相同的Ca/ S下,石灰石的脫硫效率低,消石灰的脫硫效率較高。這是因為當CaO水化成Ca(OH)2時,其比表面積將增大,孔隙尺寸分布較好,而Ca(OH)2的熱分解溫度很低,當其分解成CaO時比表面積會變大,因而提高了脫硫效率。

1、CaO基鈣系脫硫劑

   很多企業早期使用的CaO基脫硫劑主要為90%左右的石灰加5%~10%的螢石的混合脫硫劑?;钚允壹尤胛炇?、Al可以顯著改善脫硫果。石灰是非常容易得到的原料,原料充足,價格便宜,但是石灰基脫硫劑使用量大,渣量大,處理周期長,在鐵水溫度高時也體現高的脫硫率。

2、CaC2基鈣系脫硫劑

   電石(CaC2)具有很強的脫硫能力,研究表明鐵水溫度在1350℃時,電石粉劑脫硫反應的平衡常數 高。電石、干煤粉、鎂或氧化鈣這樣的復合脫硫劑在工業中應用比較廣泛。但是電石易與空氣中的水分反應生成乙炔氣體,這種氣體易燃易爆,所以電石加工、運輸、貯存、使用過程中的安措施要求很高,造成加工困難。而且不能滿足深脫硫的要求。

二、鈉基脫硫劑

   鈉基化合物用于濕法洗滌工藝(Na2CO3)和爐內噴射及管道噴射(NaHCO3)工藝中作脫硫劑。尤其在較小的電廠和工業鍋爐上應用較為廣泛。該工藝的優點是投資低,脫硫效果好,在Ca/ S=1.4~2.2時,脫硫率可達70%,并且有10%~ 20%的脫氮率。采用蘇打灑入高爐出鐵溝脫硫的方法,蘇打分解的液態氧化鈉有很強的腐蝕性,氧化納揮發污染環境。用蘇打脫硫產生的渣流動性好使得除渣困難。蘇打價格也相對較高。所以,蘇打作為脫硫劑已經非常少見。

   使用鈉基脫硫劑的問題有脫硫劑來源困難;脫硫產物中的鈉鹽易溶與水,造成灰場水體的污染;在干法噴射工藝中,由于鈉基脫硫劑使NO轉換成NO3,致使排煙的顏色變黃,影響電廠形象。

三、氨基脫硫劑

   氨一般以氨水或氨液的形式作為脫硫劑用于電子束輻照脫硫工藝和氨洗滌工藝中。氨基脫硫劑的活性很好,因此用量相對其他脫硫劑要少。用氨基脫硫劑的脫硫工藝副產品是硫酸銨,可作為農用肥料使用。氨作為脫硫劑時應注意氨的價格較高;無需制備,但需要有專用的運輸、貯存、計量和輸送設備;氨氣的泄漏會造成惡臭、中毒等環境問題;過量的氨噴入可能形成白色排煙。

   氨是一種良好的堿性吸收劑,從吸收化學機理上分析,SO2的吸收是酸堿中和反應,吸收劑堿性越強,越利于吸收,氨的堿性強于鈣基吸收劑,而且從吸收物理機理上分析,鈣基吸收劑吸收SO2是一種氣一固反應,反應速率慢、反應不完全、吸收劑利用率低,需要大量的設備和能耗進行磨細、霧化、循環等以提高吸收劑利用率,往往設備龐大、系統復雜能耗高;而氨吸收煙氣中的SO2是氣液或氣氣反應,反應速率快,反應完全,吸收劑利用率高,可以做到很高的脫硫效率,同時相對鈣基脫硫工藝來說系統簡單、設備體積小、能耗低。另外,其脫硫副產品硫酸銨在某些特定地區是一種農用肥料,副產品的銷售收入能降低部分因吸收劑價格高造成的高成本。從上面分析可以看出,就吸收SO2而言,氨是一種比任何鈣基吸收劑都理想的脫硫吸收劑,但氨的價格相對于低廉的石灰石等吸收劑來說是太高了,高運行成本是影響氨法脫硫工藝得到廣泛應用的因素。

四、鎂基脫硫劑

   鎂基脫硫基包括MgO、Mg(OH)2 等。氧化鎂(輕燒氧化鎂)、氫氧化鎂具有較強的緩沖性能(PH值至高不超過9),較高的活性和吸附能力,使用過程中安全可靠不具腐蝕性,因此在環境領域得到了廣泛應用。Mg與S反應在1350℃沒有電石、石灰脫硫反應的平衡常數高。但是金屬鎂和硫有高的親和力,反應區動力學條件非常好,反應迅速而且十分強烈。鎂和鐵水中的硫反應生成的MgS熔點高(2000℃),密度低(2.82g/cm3),容易成渣。但是金屬鎂活性很高,作為脫硫劑必須作鈍化處理。

   鎂不僅可以單脫硫,也可以使用鎂基復合脫硫劑。鎂基脫硫劑使用的鎂粉也是需要做鈍化處理的,這種鎂粉使用銑刀切削或噴霧法制成,直徑在0.15~1.2mm,w(Mg)=90%,其余為鈍化涂層。將流態性處理的氧化鈣粉劑與鎂粉混合,保證濃相輸送通暢。鎂與石灰的復合脫硫劑脫硫反應機理如下:由于石灰的加入,氧化鈣粉裹包并離散鎂粉使之均勻分布在鐵水中,既擴大其反應區域,又減緩鎂的氣化速度,提高鎂的利用率;CaO可以作為復合物的核心把細小的MgS(1~5μm)聚合起來,加快夾雜物上浮,不斷降低反映區域內硫的濃度,提高脫硫速度,有利于實現快速深脫硫的要求。

   鎂劑脫硫具有技術先進、經濟合理、裝置易于維護和檢修、連續作業運轉安全可靠、不產生石膏結垢、副產物硫酸鎂或回收利用或無污染排放等諸多優點。由于鎂劑脫硫在技術經濟方面的優越性以及研發工作的不斷深入,其應用越來越廣泛。

五、工業廢棄物做脫硫劑

   能起到脫硫作用的廢棄物主要有二類,一類是鈣基工業廢棄物,如電石渣、白泥、石灰渣等,另一類是堿土工業廢棄物,如鋼渣、冶金廢渣、化工廢料等,這類具有一定的催化促進脫硫作用。白泥和電石渣在1000~1100℃時固硫率較高,其中白泥在1000℃時,固硫率高達84.5%,甚至高于CaO的固硫率。但當溫度升高到1200~1300℃時,白泥和電石渣的固硫率迅速降低,即白泥和電石渣具有較高的低溫固硫效果。

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