改性脱硫灰矿渣粉煤灰制备生态型胶凝材料

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1、第1章绪论我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭中的硫份在燃烧时，大部分被氧化成二氧化硫。掘粗略统计，每年全球的二氧化硫大气排放量达1．15x10¨t，其中矿物燃料，主要是煤和石油的燃烧，是大气中二氧化硫的最主要来源，我国年排放S02(含H2S)近2x107t。由于S02的污染，我国每年经济损失高达11001'L元。这无疑对环境造成严重污染，不仅破坏生态平衡，而且损害人体健康⋯。“十五”规划中S02的总量控制目标是l800万t，2005年我国S02排放总量为2549万t，超出了749万t。因此“十一五”期间，减排S02成为我国环境保护的重点。．计划到20109，全国主要污染物排

2、放总量t：匕2005年减少10％，具体是：化学需氧量由1414ht减少到1273万t；二氧化硫由2549万t减少到2294万t12j。1．1课题的研究背景1．1．1钢铁企业二氧化硫的来源钢铁行业是国家重要的基础产业，又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业。2007年钢铁行业二氧化硫(S02)排放量为172．8万t，占全国工业S02排放量的7％，仅次于火电行业和建材业，居第3位[3-61。烧结工艺过程排放的S02量约占钢铁企业生产系统的60％(71，因此，控制烧结机生产过程S02的排放，是钢铁企业S02污染控制的重点，对烧结烟气进行脱硫处理是满足同益严格的环保要求的必然选择。随着

3、烧结矿产量大幅度增加和烧结机的大型化发展，单机废气量,ns02排放量随之增大，控制烧结机烟气S02污染势在必行。1．1．2烧结烟气的特点烧结烟气是烧结混合料点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。它与其他环境含尘气体有着明显的区别，其主要特点是瑙一J：1)烟气量大，每生产1t烧结矿大约产生4000—6000m3烟气。2)烟气温度较高，随工艺操作状况的变化，烟气温度一般在150"C左右。31烟气挟带粉尘多。4)含湿量大。为了提高烧结混合料的透气性，混合料在烧结前必须加适量的水制成小球，所以含尘烟气的含湿量较大，按体积比计算，水分含量在10％左右。5)含有腐蚀性气体。

4、高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程，均将产生一定量的S0x、NOx，它们遇水后将形成酸，对金属结构会造成腐蚀。6)含S02剃<度较低，根据原料和燃料差异而变化，一般在1000-3000mg·m一。河北科技／j：学硕士学位论文1．1．3烟气脱硫技术分类烟气脱硫技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的S02，并使其转化为稳定的硫化物或硫。按其脱硫方式以及脱硫反应产物的形态可分为湿法、干法、半干法三大类：一般把以水溶液或浆液作脱硫剂，生成的脱硫产物存在于水溶液或浆液中的脱硫工艺称为湿法工艺；把以水溶液或浆液为脱硫剂，生成的脱硫产物为干态的脱硫工艺称为半干法工艺；把加入的脱硫剂为干态，脱硫

5、产物仍为干态的脱硫工艺称作干法工艺IlⅢ。1)湿法烟气脱硫工艺该工艺是净化烟气中S02的最重要的应用最广泛的方法，占总处理量的80％。湿法烟气脱硫通常是指用液体或浆液吸收净化烟气中的S02，因此湿法烟气脱硫也称为吸收法。该法具有技术成熟，脱硫速度快、效率高等优点，但系统复杂，投资、运行成本都很高，脱硫后产物处理困难，易造成二次污染等问题。该法主要适于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。目前，湿法烟气脱硫主要有石灰石．石膏法、海水沈涤法，氧化镁法脱硫等．。2)干法脱硫工艺该工艺主要是喷吸收剂工艺，钙基或钠基的吸收剂以干态、湿润态或浆液喷入，炉膛、省煤器或烟道，脱硫效率可达50％～70％，钙利

6、用率达50％。该工艺流程短、无污水废酸排出、净化后烟温高、可利用烟囱排烟，设备腐蚀小，但脱硫效率低，设备庞大。．3)半干法烟气脱硫技术⋯J该技术中加入锅炉尾部烟道中的脱硫剂是湿态的，脱硫的最终产物是干态的，即用吸收剂浆液一边吸收二氧化硫一边干燥的脱硫法。其机理为吸收剂与S02发生化学反应，反应方程式为：Ca(OH)2+S02_CaS03+H2D水分或吸收剂的作用是调质，脱硫灰作为辅助脱硫剂成分，反应在气、固、液三相中进行。半干法兼有干法与湿法的一些特点，既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。目前常用的方法有喷雾干燥法、炉内喷钙

7、炉后增湿活化法等。相对于湿法烟气脱硫技术，半干法烟气脱硫技术具有温降小、用水量少、投资少、工艺简单、便于已有旧设备改造、占地面积少等一系列优点。目前，我国的半干法烟气脱硫技术研究还处于刚刚起步阶段，但在石家庄市钢铁厂和济南钢铁厂等单位已经开始应用，他们采用的是一种循环流化床半干法烟气脱硫技术。循环流化床(CFB)烟气脱硫工艺是由德国鲁奇公司于20世纪80年代后期开发的一种新型半干法技术，该工艺以循环流化床原理为基础，是一种基于流念化的脱硫工艺。1．1．4脱硫副产物随着