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脫硫廢灰處理
Desulfurization waste ash treatment
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半干法脫硫灰資源化高效綜合利用技術

一、研發背景
      半干法脫硫工藝因其工藝流程短、占地小、投資省、控制簡單、耗水少、無白色煙雨等優點,目前廣泛應用于我國鋼鐵企業燒結、球團和燃煤電廠的煙氣脫硫工程中。半干法脫硫灰是半干法煙氣脫硫工藝產生的一種副產物,其主要成分為:游離氧化鈣、亞硫酸鈣、碳酸鈣、硫酸鈣和氫氧化鈣等物質。由于半干法脫硫灰成分很不穩定,呈弱堿性,且容易分解,因此半干法脫硫灰的綜合利用非常困難。
      目前半干法脫硫灰處理和利用技術主要圍繞生產免燒磚、蒸養磚、水泥緩凝劑、膠凝材料、干混砂漿、路基材料、陶瓷、石膏制品、復合墻板用面板、建筑砌塊、填筑材料等建筑材料,但最終因為半干法脫硫灰成分不穩定、實際摻配量小而無法實現產業化生產,絕大部分的脫硫灰還是被堆存、填埋、低值化處理、而非正規化處置。 





      隨著生產的不斷進行而不斷增加的脫硫灰堆積保管成本和環保治理也會不斷增加,同時其造成環境污染的風險也不斷增加,這必然成為企業的極大負擔。據有關統計:我國有將近800條燃煤機組及150余條燒結、球團采用半干法脫硫工藝。在生產過程中,每年都要產生超過2000萬噸的半干法脫硫灰難以進行處理,研發新的半干法脫硫灰的高效綜合利用技術迫在眉睫,并具有非常重大的意義。


二、技術工藝
      與濕脫硫石膏相比,半干法脫硫灰含有大量CaSO3,其水化反應慢,穩定性差,遇高溫其中的SO2會重新釋放,造成二次污染。同時Si、Al、Fe等雜質含量偏高,且大部分為不穩定物質, 呈強堿性。若將脫硫灰進行氧化處理,得到脫硫氧化石膏,可替代濕法脫硫石膏應用于建材行業。因此,探索研發低能耗、低成本、高效率、適合工業化生產的工藝和設備成為半干法脫硫灰資源化的關鍵。
      北科環境作為環保領域的“技術先導型企業”和“密相干塔半干法脫硫技術”的發明團隊,針對半干法脫硫灰難以處理的問題,公司精心組織了10余名技術骨干,并聯合北京科技大學能源與環境工程學院,于2018年率先研發出“三段式回轉加熱脫硫灰富氧氧化工藝”,該技術已榮獲兩項國家發明專利和一項實用新型專利,此技術的問世,對解決當前半干法脫硫灰處理難的問題具有重大的現實意義。 


上圖:三段式回轉富氧外加熱脫硫灰氧化技術工藝流程圖



下表:燒結煙氣半干法脫硫灰氧化前后主要成分對比



三、技術特點
1. 轉化效率高:采用三段回轉窯氧化裝置,轉化效率高、產品性能穩定,可實現連續化生產、處理能力強。
2. 智能化控制:采用智能化燃燒調溫系統,穩定控制窯內反應溫度;采用智能氧濃度控制系統,保障反應氣氛;采用智能化轉速調節系統,保障反應時間。
3. 能耗低:采用燒結余熱利用系統,節省能耗;采用原料預熱、成品換熱系統、采用溫度梯級利用系統,節省能耗,提高產能。
4. 環境友好:系統無二次污染物排放。改性后脫硫灰變石膏,用于建材、建筑、裝修等領域,為脫硫灰市場應用開辟了新途徑。



四、中試基地 



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