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1脱硫灰的特性
1.1半干法脱硫灰的产生
脱硫灰是半干、干法烟气脱硫产生的固体废弃物,而烧结烟气脱硫灰是烧结烟气与脱硫剂反应后经旋风分离器或袋式除尘器分离后产生的颗粒混合物[3]。按照不同脱硫工艺,脱硫灰可以分为炉内喷钙脱硫灰、喷雾干燥烟气脱硫灰、烟气循环流化床(CFB)脱硫灰和密相塔半干法烟气脱硫灰等。
钙基脱硫原理主要是利用石灰与SO2反应生成固态的钙式化合物,因此其混合物的成分有CaSO3、CaSO4、CaCO3以及CaO等。通常在炉内喷钙的干法脱硫工艺中,脱硫产物中的含硫物相既有CaSO4也有CaSO3,另外还有一部分未完全反应的游离CaO;而在喷雾干燥的半干法低温脱硫工艺中,脱硫产物中的含硫物相则以CaSO3为主,CaSO4含量很少,未完全反应的钙元素一般以Ca(OH)2的形式存在;循环流化床烟气脱硫的脱硫产物以亚硫酸钙为主,还包括部分氢氧化钙和硫酸钙,其特性与喷雾干燥技术的脱硫产物相似,主要区别在于产物中的亚硫酸钙比例增大;密相塔干法脱硫灰主要以硫酸钙为主,同时有含量较多的亚硫酸钙以及部分未反应的CaO。
1.2半干法脱硫灰的理化特性
半干法烧结烟气脱硫灰的外观是一种深红色的粉末,这是由于在炼钢过程中加入了铁矿石,Fe2O3的质量分数高的缘故。脱硫灰的容积密度0.55~1.0t/m3,真密度2.25~2.69t/m3。通过SEM图可得知某烧结烟气脱硫灰的颗粒不规则,呈多孔状颗粒,表面光滑,结构疏松。通过激光粒度仪分析,可知某半干法烧结烟气脱硫灰和某电厂脱硫灰的粒度特征参数如表1。
分析结果显示某烧结烟气脱硫灰的中位径为6.46μm,颗粒较细;80.1%的颗粒粒径分布在0.6~15μm之间,颗粒比表面积大,粒径分布比较均匀。而电厂脱硫灰的中位径为10.26μm,整体颗粒尺寸都比烧结脱硫灰大。该种烧结烟气脱硫灰的化学成分见表2。
由表2可以看出,烧结烟气脱硫灰中CaO、CaSO3、CaSO4和SO3的质量分数较高,分别36.7%、8.9%、15.8%和19.58%,为高钙、高硫型脱硫灰;Fe2O3的质量分数也高达9.41%;SiO2、Al2O3和MgO的质量分数相对较小;烧失量为15.2%,说明烧结烟气脱硫灰中含有大量未燃的碳。
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