烧结烟气脱硫石膏质量控制及副产物的综合利用.docx

烧结烟气脱硫石膏质量控制及副产物的综合利用摘要：烧结烟气脱硫技术是我国钢铁工业二氧化硫治理的重要技术。本文首先对烧结烟气的特性及脱硫石膏的生成进行阐述并分析影响烧结烟气脱硫石膏质量的因素最后对烧结烟气脱硫石膏的质量控制及副产石膏和脱硫灰的综合利用展开探究为烧结烟气脱硫技术在我国的发展和应用提供资料参考。关键词：烧结烟气脱硫石膏；质量控制；综合利用化石能源在燃烧时会释放大量的二氧化硫由于社会和经济发展对化石能源的依赖二氧化硫已成为对环境影响最大的大气污染物。钢铁行业是我国二氧化硫排放大户二氧化硫排放控制一直受到国内环保产业的高度重视。一、烧结烟气特性及脱硫石膏的生成钢铁行业是高能耗产业其二氧化硫排放量约占全国工业总排放量的4.5%。钢铁企业高炉炼铁主要原料为烧结矿烧结矿主要原料为铁矿石在生产烧结矿过程中铁矿石中含硫杂质生成SO2并以烧结机头烟气形式排入大气环境烧结是钢铁企业产生二氧化硫废气的主要途径。为了实现对钢铁企业二氧化硫排放量的有效控制必须对烧结机产生的二氧化硫进行末端脱硫处理。烧结原料组成十分复杂其二氧化硫减排不能照搬煤电企业脱硫机制烧结烟气脱硫工艺较多目前我国钢铁企业使用较多的脱硫工艺主要为石灰石-石膏法、循环流化床干法、氨-硫铵法三种脱硫工艺的副产物分别为石膏、脱硫灰和硫酸铵。石灰石-石膏法工艺原理是将含有二氧化硫的烧结烟气引入气喷旋冲脱硫吸收塔通过塔内喷气装置使烟气以很高的流速冲入浆液池中气液发生强烈的掺混、破碎、旋冲两相高效传质完成SO2被吸收的化学反应和烟尘被洗涤的物理过程净化后的烟气除水雾后从烟囱排入大气。SO2与石灰石浆液接触生成亚硫酸钙并与烟气中的氧及由氧化风机鼓入的氧反应生成硫酸钙再通过固液脱水分离转化为固体状石膏在上述工艺过程中如何控制副产品石膏质量并实现其综合利用成为我国钢铁企业重点研究和实践的课题。灰石-石膏法化学反应方程式如下：CaCO3+SO2+H2OCaSO3・1/2H2O+1/2H2O+CO2CaSO3・1/2H2O+1/2O2+3/2H2OCaSO4・2H2O二、烧结烟气脱硫石膏质量的影响因素烧结烟气脱硫中石膏综合利用的关键是保证其质量影响石膏质量的因素包括石灰石品质、浆液PH、浆液的过饱和度、外排废水量、脱水系统运行状况、强制氧化方式等。烧结烟气脱硫过程中石灰石是二氧化硫吸收剂为了提升石灰石对二氧化硫的吸收效率须保证石灰石纯度大于90%钙硫比≤1.03。浆液PH的大小直接影响石灰石对二氧化硫的吸收效率为了提高系统的可靠性和脱硫效率浆液PH可控制在4.5～6.0之间浆液过饱和度应控制在110%～130%。强制氧化过程需提供充足的氧气以确保亚硫酸钙的彻底氧化并保证石膏质量。外排废水可实现对塔内设备的保护并保证石膏结晶效率因而要控制好外排废水量确保塔内石膏浆的浓度符合生产要求。生产过程中还要保证脱水系统的正常运行降低石膏的含水量。三、烧结烟气脱硫石膏质量的控制措施1、烧结烟气脱硫工艺的优化设计实现对烧结烟气脱硫石膏质量的控制首先应根据铁矿石及煤炭等原料的含硫率详细计算烧结烟气中二氧化硫产生量并依据此产生量对吸收塔、烟气冷却器、烟气入塔方式、强制氧化方案、增压风机系统、系统防腐方案等进行严格计算和论证保证所选工艺设备参数符合脱硫及环保要求；其次要对影响烧结烟气脱硫效率和石膏质量的因素进行控制确保石灰石品质、浆液PH、浆液过饱和度、强制氧化方式、外排废水量、脱水系统参数等符合生产工艺要求。在做好上述相关设计后还要对脱硫工艺的综合投资成本和效益进行评估保证脱硫工艺即符合石膏质量及环保要求又符合工业生产的经济性原则。2、运行控制烧结矿生产中由于铁矿石品质的差异会给烟气组分和烟气排放量带来很大影响因此在实际生产中要在满足烟气脱硫效率的基础上对作为副产品的石膏质量进行动态控制保证各项参数符合生产要求。由于烧结烟气中含有酸性腐蚀组分为了保证烟气脱硫设备的工作效率和使用寿命需对设备和仪表进行定期检查校验使整个生产系统处于最佳工作状态。3、应急处理在日常运行过程中应建立一套完整的脱硫岛启停、运行和应急处理方案。如pH值异常下降可能是吸收塔内富集了过量飞灰、镁、氯、氟等杂质影响石灰石溶解此时需置换部分塔内浆液加大排浆流量待pH值明显上升时再供应石灰石浆液；浆液浓度计失灵可能是探头堵塞、管路不通或浓度计位置不当所致。四、烧结烟气脱硫石膏和脱硫灰的综合利用烧结烟气脱硫由于生产方式不同会生成脱硫石膏和脱硫灰两种固态产物对这两种产物综合利用可帮助企业挖掘经济价值和利润。