发明内容:
本发明的目的是提供一种制备方法简单,成本低,节约电能,废物利用制备烟气脱硫剂的方法。
本发明的技术方案是这样解决的:制备烟气脱硫剂的方法,其特征在于按下述步骤进行:
a、烟气脱硫剂原料由氧化钙含量大于40%的电石厂除尘灰和氧化钙含量大于10%的粉煤灰组成,按质量比其两者掺量为电石厂除尘灰∶高钙粉煤灰=5~9∶1~5;
b、用双轴机械搅拌机原料进行充分搅拌均匀;
c、将搅拌均匀的原料与水搅拌混合送入球盘机成型为球型,其灰水比为:灰∶水=1∶0.1~0.35,其球型直径为2-30mm;
d、将成球型的球送入烘干机中烘干成恒重,其烘干温度为195℃~210℃。
高钙粉煤灰在电石厂除尘灰的碱性作用下胶凝活性被激活,与电石厂除尘灰形成具有一定强度的固体胶凝材料,经过干燥后,即可用于电厂的脱硫工艺,代替石灰石。
本发明与现有技术相比,制备方法简单,成本低,节约电能,废物利用的特点,电石厂除尘灰是指在电石生产时,通过除尘技术获得的以氧化钙为主要成分的粉状工业粉尘。这种粉尘颗粒粒径小于10微米的含量高达70%以上,是典型的超细高活性粉体。高钙粉煤灰是褐煤、次烟煤等煤种在电厂锅炉燃烧后获得的氧化钙含量大于10%的粉煤灰。本发明利用电石厂除尘灰和高钙粉煤灰中的氧化钙来代替石灰石中的氧化钙用于脱硫,实现了以废制废的目的。同时降低了脱硫原料的成本,具有良好的经济价值。
其次,本发明利用高钙粉煤灰和电石厂除尘灰的反应特性,将很难操作的电石厂除尘灰和粉煤灰转化成固体块状材料,转化后的固体材料容易操作,便于加工,完全适应电厂脱硫石灰石原有加工工艺和设备,在不需要对原有工艺设备进行任何改造的前提下,即可实现石灰石的替代,为电厂用户带来方便。
第三,充分利用电石厂除尘灰超细化与容易和水反应的特性,将除尘灰和粉煤灰形成胶凝材料,在干法脱硫脱过程中,这种材料在高温(800-1000℃)下,由于水分脱出,该材料能够形成富含氧化钙物质的多孔材料,有利吸收火焰中的二氧化硫,达到高效脱硫的目的。而在湿法脱硫过程中,这种材料极易在湿法料浆磨制过程中成浆,具有良好的分散性,湿法脱硫效率大大高。
具体实施方式
附图为本发明的一个实施例。
下面结合附图及实施例对本发明的内容作进一步说明:
实施例1
参照图1所示,制备烟气脱硫剂的方法,按下述步骤进行:
a、烟气脱硫剂原料由氧化钙含量大于40%的电石厂除尘灰和氧化钙含量大于10%的粉煤灰组成,按质量比其两者掺量为电石厂除尘灰∶高钙粉煤灰=5~9∶1~5;
b、用双轴机械搅拌机原料进行充分搅拌均匀;
c、将搅拌均匀的原料与水搅拌混合送入球盘机成型为球型,其灰水比为:灰∶水=1∶0.1~0.35,其球型直径为2-30mm;
d、将成球型的球送入烘干机中烘干成恒重,其烘干温度为195℃~210℃;
e、将烘干的球按规格打包入库,销售给火电厂用于脱硫。
实施例2
制备烟气脱硫剂的方法,按下述步骤进行:
a、烟气脱硫剂原料由氧化钙含量大于40%的电石厂除尘灰和氧化钙含量大于10%的粉煤灰组成,按质量比其两者掺量为电石厂除尘灰:高钙粉煤灰=6~8∶2~4;
b、用双轴机械搅拌机原料进行充分搅拌均匀;
c、将搅拌均匀的原料与水搅拌混合送入球盘机成型为球型,其灰水比为:灰∶水=1∶0.2~0.30,其球型直径为10-20mm;
d、将成球型的球送入烘干机中烘干成恒重,其烘干温度为197℃~205℃;
e、将烘干的球按规格打包入库,销售给火电厂用于脱硫。
实施例3
以56.4%氧化钙含量的电石厂除尘灰和21.5%氧化钙含量的粉煤灰为原料,按照6:4的比例,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为30%左右,在预加水成球机上成型成直径10mm左右的球状固体,自然干燥后获得氧化钙含量为42.4%的胶凝材料,按照氧化钙等量替代石灰石,烟气湿法脱硫率没有下降,制备方法的其他步骤同实施例1。
实施例4
以56.4%氧化钙含量的电石厂除尘灰和21.5%氧化钙含量的粉煤灰为原料,按照8:2的比例,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为30%左右,在预加水成球机上成型为直径10mm左右的球状固体,自然干燥后获得氧化钙含量为49.4%的胶凝固体材料,按照氧化钙等量替代石灰石,烟气湿法脱硫率提高3%左右,制备方法的其他步骤同实施例1。
实施例5
以56.4%氧化钙含量的电石厂除尘灰和21.5%氧化钙含量的粉煤灰,按照9:1的比例,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为30%左右,在成球机上成型为直径10mm左右的球状固体,室温下自然晾干后,使得材料含水率小于10%,获得氧化钙含量为52.9%的固体材料,按照氧化钙含量等量替代石灰石,烟气干法脱硫率提高2%左右,制备方法的其他步骤同实施例1。
实施例6
以48%氧化钙含量的电石厂除尘灰和18%氧化钙含量的粉煤灰,按照9:1的比例,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为20%左右,在成球机上成型为直径10mm左右的圆柱状固体,200℃温度下人工干燥后,使得材料含水率小于1.5%,获得的固体材料氧化钙的含量为45%左右,按照氧化钙含量等量替代石灰石,烟气干法脱硫率没有下降,制备方法的其他步骤同实施例2。
实施例7
以50%氧化钙含量的电石厂除尘灰,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为20%左右,在成球机上成型为直径15mm左右的球状固体,200℃温度下人工干燥后,使得材料含水率小于1.5%,按照氧化钙含量等量替代石灰石,烟气干法脱硫率提高1.5%,制备方法的其他步骤同实施例1。
实施例8
以46%氧化钙含量的电石厂除尘灰和25%氧化钙含量的粉煤灰,按照5:5的比例,经过搅拌机搅拌混合,控制含水量为20%左右,在成球机上成型为直径5mm左右的球状固体,200℃温度下人工干燥后,使得材料含水率小于1.5%,按照氧化钙含量等量替代石灰石,烟气干法脱硫率没有下降,制备方法的其他步骤同实施例2。
综上所述,所述的电石厂除尘灰是电石生产企业在电石生产过程中除尘得到的超细富含氧化钙的工业粉尘废弃物。
所述的高钙粉煤灰是火电厂排出的氧化钙含量大于10%的粉煤灰。
所述电石厂除尘灰和高钙粉煤灰混合成型后采用自然或机械干燥的方法进行干燥,最终获得具有一定机械强度,可以满足不同脱硫工艺要求的固体脱硫剂。
典型电石厂除尘灰的化学组成:
粉尘成分 | CaO/MgO | SiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 其它 |
百分比% | 56.4 | 23.9 | 1.45 | 10.6 | 7.65 |
典型电石厂除尘灰的粒径组成分布:
粒径μm | 0~2 | 2~5 | 5~10 | 10~20 | 20~40 | >40 |
百分比% | 37.5 | 19.6 | 21.8 | 15.6 | 4.1 | 1.4 |
典型高钙粉煤灰的化学组成:
化学组成 | 烧失量 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | MgO | R<sub>2</sub>O | f-CaO |
高钙粉煤灰 | 0.59 | 43.92 | 17.32 | 12.81 | 18.21 | 2.01 | 2.0 | 3.25 |
通过对电石厂除尘灰和高钙粉煤灰的化学组成及电石厂除尘灰的粒径组成分布,不难理解电石厂除尘灰和高钙粉煤灰完全符合制备烟气脱硫剂,电石厂除尘灰的粒径0~20μm占94.5%,由于粒径小,其在除硫时表现的活性就好,容易吸收硫离子,很好的解决了烟气中的脱硫。
从实施例3、6、8制备的烟气脱硫剂只能起到替代石灰石的作用,用实施例1、2、4、5、7制备的烟气脱硫剂除了能起到替代石灰石的作用,同时,还能提高烟气湿法脱硫率3%左右或烟气干法脱硫率2%左右。总之本发明利用废物粉尘除了替代加工成本高的石灰石作为脱硫剂外,还具有提高烟气脱硫率的作用。