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什么是镁渣湿法脱硫?

日期:2019-08-07 人气:
为实现以废治废,将镁渣用作湿法脱硫中湿法烟气脱硫的脱硫剂,研究了其脱硫产物与机理,并考察了含氧量、反应温度、镁渣量 对脱硫性能的影响。结果表明,镁渣中的主要脱硫成分为 Ca2 SiO4,主要脱硫产物为 CaSO4 及其晶体和 CaSiO3,主要反应机理是 Ca2 SiO4 水化生成( CaO) 3( SiO2 ) 2( H2O) 3 和 Ca( OH) 2。烟气含氧量增加对脱硫效率提升有一定的作用,但也促使了 pH 迅速下降; 反应温度越高,脱硫效率越低; 镁渣量增加有利于提高脱硫效率。含氧量为 2%( 质量分数) 、反应温度为 30 ℃、镁渣量为 0. 2 g 时, 饱和脱硫时间为 48 min。
我国镁产量居世界首位,镁渣是在镁冶炼过程 中产生的工业废渣。据统计,我国每年有大量镁渣 产生 ,且主要以集中堆砌方式处置,造成严重的 环境污染。有学者提出将镁渣应用于建筑材料制 造、环境污染治理等方面。镁渣中的碱性物 质可用作干法脱硫剂。姬克丹等已初步研究 将镁渣直接用作干法脱硫剂,但其脱硫效率较低。 目前镁渣在湿法脱硫中的应用还未见报导,而我国 的火 电 厂 脱 硫 装 置 超 过 90% 使 用 的 是 湿 法 脱 硫。因此,研究镁渣用作湿法脱硫剂意义更为 重大,而要提高脱硫效率关键要掌握影响脱硫效率 的因素。张东平等研究发现,通入氧气比不通 氧气的脱硫效率约高 5%; ZHAO 等指出,反应温 度会通过改变脱硫剂的溶解性能来影响脱硫效率; ORTIZ 等研究表明,钙硫比对脱硫效率也有重要 影响。本研究在前人的基础上研究镁渣用于湿法 脱硫的机理与产物,重点研究烟气含氧量、反应温 度和镁渣量对镁渣湿法脱硫效率的影响,探究镁渣 用于湿法脱硫的可行性。 脱硫方法是什么?
湿法脱硫模拟烟气由体积分 数分别为 99%、99%、6%的 N2、O2、SO2 钢瓶气产生, 总气体流量为 2 L /min,O2、SO2、N2 质量分数由质 量流量计控制,其中 N2 为平衡气体,使得入口 SO2 质量浓度为 3 700 mg /m3 。实验前反应器中加入 800 mL 蒸馏水,加入适量镁渣( 对照组不加镁渣) , 配制成浆液,恒定反应温度,模拟烟气经过混气瓶后 进入反应器,经布气板和搅拌器分散气体,使模拟烟 气与浆液充分反应,每隔 5 min 由 PHSJ-3F 型 pH 计 和 ecom-J2KN 型烟气分析仪分析烟气出口 pH 和 SO2 浓度。脱硫效率( η,%) 计算如式( 1) 所示。镁 渣脱硫 前 后 分 别 用 D/man-2500 型 X 射 线 衍 射 ( XRD) 仪和 JSM-7001F 型热场发射扫描电子显微 镜( SEM) 分析组成和结构。 η = Ci-Co Ci ×100% ( 1) 式中: Ci、Co 分别为入 口 和 出 口 SO2 质 量 浓 度, mg /m3 。 现行电厂的湿法脱硫效率一般都高于 90%,因 此定义脱硫效率等于 90%的时间为饱和脱硫时间, 用饱和脱硫时间来衡量镁渣的脱硫能力,饱和脱硫 时间越长脱硫能力越强。

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