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从以上试验可以看出:二氧化钛、二氧化铈、氢氧化锂等都可以使氢氧化钙对二氧化硫的吸收有催化作用。工业试验计划以固硫粉剂为主体,再配上液体喷剂协同作用,会大大提高对SO2的吸收效率,资料显示,水对氢氧化钙也是一种催化剂。我们在ZS水泥厂做了脱硫工业试验,取得了有突破性的效果,叙述如下。
2脱硫工业试验
2.1生产线简介
ZS水泥厂是一条5000t/d新型干法水泥熟料生产线,建成投产于1989年,该生产线有一台中卸提升烘干原料磨,一座控制流生料均化库,一台风扫球磨(煤);烧成系统采用五级双系列预热器、SLC喷腾离线分解炉及富勒克斯篦冷机和φ4.75m×75m回转窑的预分解窑系统;配备有先进的X射线荧光分析仪和收尘设施等。该水泥厂所用石灰石为高硫石灰石,含硫量为0.2%~0.4%,因此,造成水泥窑烟气中SO2排放浓度超标(停磨时达到600mg/Nm3之多,开磨时达到380mg/Nm3之多)。根据国家相关标准《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》、(环境保护部公告2012年第14号)、《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)、《水泥窑协同处置废物污染控制标准》(GB30485-2013),规定水泥窑烟气中SO2排放浓度≤200mg/Nm3,单位产品排放量需低于0.6kg/t。2014年1月广东省地方标准《水泥工业企业大气污染物排放标准》(DB44/818-2010)规定水泥窑烟气中SO2浓度≤100mg/Nm3。
应用研究Research&Application该厂烟气中SO2排放浓度是省标准的6倍之多,因此厂方剂为0.1%,水剂为0.5m3/h时,SO2的排放值达到迫切要求脱硫降至100mg/Nm3以下。
2.2技术方案
本次试验由于该厂本底排放量较小(开磨时达到380mg/Nm3左右),根据实验室试验结果提出了下列技术方案:(1)固硫剂加入量2%逐渐减小至0.1%;而相应的液体加入量由1t/h减小至0.5t/h;(2)加入位置的调整:入窑提升机处;(3)配方以钙基为主,加入金属氧化物等稀土元素。图6为ZS厂加入固硫剂位置。
2.3试验过程
试验采用以粉剂为主,粉剂和水剂相结合,按照生料喂料量加入不同掺量粉剂固硫剂,同时在预热器二级筒至一级筒上升风管处,喷入不同流量的液体脱硫剂,针对不同的SO2本底排放值,调整粉剂与液体的添加比例,进行正交试验,实时监测水泥窑烟气中SO2的排放量,最终确定最优化合理的脱硫剂掺量配比,确保实现水泥窑烟气中SO2达标排放的目的。试验中粉剂固硫剂掺量为生料喂料量的2%、1%、0.5%、0.1%,该掺量为相对于生料的百分含量,液体脱硫剂使用量为0.5m3/h~2.0m3/h连续可调。
图7为ZS水泥厂试验前后SO2排放值(mg/Nm3),从图中可以看出,未添加固硫剂前,开磨时SO2的本底排放值约400mg/Nm3,停磨时SO2的排放值600mg/Nm3左右,图中23:00前后SO2的排放值达到100mg/Nm3以下,这是正式试验前一天的初步尝试;而第二天15:00以后进行了正式试验,经过连续调节,并且粉剂和水剂进行了最佳搭配后,从18:00到22:00的四个小时时间里,当粉剂为0.1%,水剂为0.5m3/h时,SO2的排放值达到100mg/Nm3以下,图8为SO2排放值的放大图。
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