我厂石灰含硫高的原因及对策
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长葛德龙环保石灰窑脱硫一.概述石灰目前在民用和工业中大量的使用和需求,使石灰窑厂如雨后春笋而烟囱林立。
然而环保意识的淡薄,造成了空气的严重污染。
石灰窑的污染主要有两个方面,二氧化硫和粉尘。
在国家提倡环保节能的高压态势下,石灰窑的污染治理已刻不容缓。
烟气脱硫是目前技术最成熟,能大规模商业化应用的脱硫方式。
虽然研究开发的烟气脱硫技术已有200多种,但进入实用的只有几十种。
烟气脱硫工艺按脱硫剂和脱硫产物是固态还是液态分为干法和湿法,若脱硫剂和脱硫产物分别是液态和固态的脱硫工艺为半干法。
湿法脱硫技术采用液体吸收剂,如水或碱性溶液等洗涤除去烟气中的SO2,其特点为脱硫效率较高,设备较干法小,建设费用较低,易于操作;但排烟温度较低,易形成白烟,难以扩散,需加热处理排放。
脱硫产物可以作为产品加以回收,综合利用硫资源,避免产生固体废物。
已商业化或完成中试的湿法脱硫工艺包括石灰法、双碱法、氨吸收法、磷铵复肥法、稀硫酸吸收法、海水脱硫、氧化镁法等10多种。
其中,又以湿式钙法占绝对统治地位,其优点是技术成熟、设备小、脱硫率高,Ca∕S比低,操作简单,吸收剂价廉易得,副产物便于利用。
我公司自行研制的脱硫设备,利用双碱法脱硫工艺;不但占地面积小,设备造价低,运行成本低,它克服了传统湿法脱硫技术中的一些弊端,极大地提高了脱硫效率,可达95%以上。
设备运行过程中不结垢,不堵塞,控制污染物量大。
副产物没有二次污染,可商业化处理。
我公司现在的双碱法脱硫工艺,不论是在投资上、技术上、还是脱硫效果上,都可以达到客户及环保部门的满意。
我公司的设备现已经在全国各地多家单位投入使用,效果非常好,得到了大家的一致好评。
二.双碱法脱硫工艺介绍:1. 双碱法脱硫原理双碱为氢氧化钠【NaOH】俗称烧碱、氢氧化钙【Ca(OH)2】俗称石灰。
含硫煤燃烧的时候,由于和空气中氧气反应【S+O2=SO2】,会生成二氧化硫【SO2】、三氧化硫【SO3】,如果这些气体不经处理,排放到空气中,会和大气中的水分子结合,生成硫酸和亚硫酸,形成酸雨落到地上,对人身、庄稼、金属及生态环境都造成了一定的危害。
一、前言某公司两条5000t/d新型干法水泥熟料生产线于2010年10月建成投产。
自备的扁担山石灰岩矿山石灰岩矿富含煌斑岩、麻石等低品位岩石,成分波动较大。
生产采用高、低硅砂岩、铁粉等组份配料。
砂岩、铁粉等原材料均需外供,使用的烟煤低位热值在5400×4.18kJ/kg左右。
2015年10月,公司熟料强度持续偏低,28d抗压强度均值在54MPa,个别样品甚至只有48MPa,与公司熟料强度控制目标56MPa相比,强度下降很大。
强度下降,意味着竞争力下降,水泥中熟料配比上升,成本增加。
二、原因分析从原燃材料成分,生产配料,煅烧过程数据来看,均未发生明显变化。
检查化验室压块设备,磨具,养护等设备及环节,没有发现异常情况。
而公司砂岩均为外购,矿点较多,成分波动,碱含量偏高。
2015年12月,公司生产部门把提高熟料强度重点放在加强进厂砂岩的品质控制上,加强辅料堆场均化。
生料中控制w(K₂O+Na₂O)<1.0%,w(Cl)<0.015%~0.020%,熟料强度并没有得到明显改善。
公司两条熟料生产线,当生料磨停机检修或避峰时,烟囱废气中二氧化硫含量明显上升,甚至有超标的情况出现。
硫的化学分析检测耗时长,检验量大,对生产的控制指标不便捷,效果差。
一般水泥企业日常很少对原材料中SO₃的含量进行监测。
为了确保二氧化硫排放达标,2016年3月,公司品质部对原燃材料的硫含量进行全面检验和统计分析。
硅酸盐水泥熟料生产的原料中,一般硫的来源有二,一是黏土或页岩中常含有少量硫,或者硫铁矿、硫酸盐或其他有机硫化合物。
硫的第二个来源是燃料。
通过对公司矿山开采石灰石岩普查得知,石灰石原料中硫含量整体较高。
当生料进入回转窑后,在通常的氧化气氛中,含硫化合物最终都被氧化成为三氧化硫。
由于水泥生料为碱性,当其进入回转窑时就会吸收煤燃烧所产生的气态硫化物,造成生料中含硫化合物逐渐增多,当生料进入高温区时,所有存在的硫酸钙都会部分分解,因而生料中的含硫量是先增至最大值,然后再降低。
石灰石粉耗用量经济性分析报告我厂2 X600MW火力发电厂两台机组烟气脱硫采用石灰石—石膏湿法100% 烟气脱硫,石灰石粉采用外购合格石灰石粉用卡车拉来存入石灰石粉仓使用。
石灰石粉作为发电厂脱硫专业主要计量经济指标之一,直接影响到全发电厂的经济性指标,为节能降耗特对石灰石粉耗用量进行经济性分析,以便能及时采取措施进行有效控制, 提高全发电厂运行的经济性。
综合分析目前我厂石灰石粉耗用量大的原因大致有以下几点:1、吸收塔入口原烟气二氧化硫浓度大。
主要原因就是燃煤煤质含硫量大(高硫煤), 脱硫塔原烟气SO2 含量大幅升高,发电厂脱硫运行为保证吸收塔出口净烟气二氧化硫浓度不超200mg/m3 , 石灰石粉制浆、补浆量也相应增大,石灰石粉使用量就增大。
2 、石灰石粉品质不稳定。
石灰石粉合格标准为, 颗粒细度:325 目筛过筛率大于90 %;CaCO3 纯度含量:大于90 、61 %。
石灰石粉品质颗粒细度、纯度不合格,就会使石灰石粉耗用量增大。
3、吸收塔浆液品质差。
由于机组长周期运行,锅炉为稳燃时有投油,没有完全燃烧的燃油随烟尘进入吸收塔,造成吸收塔浆液品质劣化(现象为:吸收塔溢流管溢流出黑色泡沫,浆液颜色乌黑),为保证吸收塔出口净烟气二氧化硫浓度不超200mg/m3 就使石灰石粉用量增大。
4、浆液循环泵运行台数少。
当吸收塔入口原烟气二氧化硫浓度增大时,没有增起浆液循环泵,采用大量补石灰石浆液提高吸收塔浆液PH 值的方法,保证吸收塔出口净烟气二氧化硫浓度不超200mg/m3, 这样就会造成吸收塔内CaC03与SO2化学反应不充分,多余没反应的CaCO3 经石膏排出泵打入石膏脱水系统,经脱水后最终混入石膏中外卖。
5、石灰石供浆管道材质质量差。
石灰石浆液供浆管道经常泄露,泄露出的石灰石浆液部分被冲洗后排入下水道冲走。
6、石灰石制浆水水质不合格。
石灰石制浆用水水源来自机组循环水,水质不合格特别就是循环水中加消藻剂,水中有大量泡沫;化学专业每班多次向石灰石浆液箱内排入废泥废水,造成石灰石浆液供浆量增大。
水泥厂二氧化硫SO2的来源及抑制措施1 SO2的来源与形态1.1 SO2的来源水泥厂SO2的来源来自两个地方:原料和燃料。
主要是由原料和燃料中的无机硫和有机硫氧化生成。
(1)原料中的硫化物在水泥生产所需要的原料中,除了以铁矿石作为校正型原料的情况外,原料中硫化物含量一般较少。
大部分硫化物为黄铁矿和白铁矿(两者均为FeS2),还有一些单硫化合物(如FeS)。
当原料中的部分低价硫化物进入预热器时,在400℃左右,就开始氧化并释放出SO2。
这个反应主要发生在第一、二级旋风筒。
部分硫化物,比如硫铁矿,会在500~600℃发生氧化生成SO2气体,反应主要发生在二级筒。
在一、二级筒释放出来的SO2气体,一部分被碱性物料吸收,另一部分则直接通过增湿塔或生料立磨,经除尘后进入窑尾烟囱排放。
原料中的硫酸盐矿物主要包括石膏(CaSO4•2H2O)和硬石膏(CaSO4)。
这两种矿物在常温下很稳定。
主要用于水泥粉磨,作为水泥的缓凝剂。
硫酸盐矿物一般不会用于回转窑系统。
(2)燃料中的硫化物燃料中硫化物的含量较高,是窑尾烟气中SO2的主要生成源。
燃料中硫的存在形式和原料中的一样,有硫化物、硫酸盐还有有机硫。
燃料在分解炉或者回转窑燃烧,低价态的硫化物,一部分直接氧化成SO3,并形成稳定的硫酸盐;另一部分则氧化成SO2。
这部分SO2的绝大多数,能够再次与高温的碱性热生料和O2发生反应生成硫酸盐。
剩下的少部分S02会与生料中氧化释放出来的SO2汇合,进入烟囱排放。
1.2 硫化物存在的主要形态原料及燃料中的无机硫和有机硫包括多种硫化物,有硫酸盐、也有硫铁矿等,但能氧化生成SO2的主要是低价的硫化物和单质硫。
硫化物的主要存在形态详见表1。
2 SO2的成因与抑制2 .1 SO2的成因原料及燃料中的硫化物,在回转窑的过渡带和烧成带,大部分会与碱结合生成硫酸盐。
未被结合的部分,生成SO2气体,被带进分解炉。
在分解炉中,存在大量的活性CaO,同时分解炉内的温度正是脱硫反应发生的最佳温度,因此,烧成带产生的SO2气体,可能在分解炉内被CaO吸收。
脱硫高负荷、高含硫量、高氯离子应对措施近期,#1、#2脱硫装置先后出现石灰石浆液反应抑制现象,其主要产生原因为塔内浆液氯离子含量较高引起。
现就脱硫高负荷、高含硫量、高氯离子的应对方法进行分部说明如下:一、石灰石抑制和闭塞:1)石灰石抑制主要现象:正常范围内提升吸收塔浆液pH时,脱硫率反应迟钝、无反应或略下降,浆液中Cl-高于正常控制值。
形成机理:系统内Cl-主要以可溶性的CaCl2存在,随着系统的连续运行,Cl-会不断富集,由于Ca2+和Cl-形成离子对CaCl2,溶解的Ca2+速度随着Cl-浓度的增加而增加,反过来抑制了石灰石的溶解,降低脱硫效率,此种石灰石抑制的机理称为“共离子效应”。
2)石灰石闭塞主要现象:初期,吸收塔pH超过正常值,脱硫率变化迟钝并呈下降趋势;如继续正常供浆,pH开始下降,同时脱硫率伴随pH的下降而下降至低值后保持平稳运行,此时pH一般会降至4.5,此时脱硫率一般下降至88%~91%,吸收塔浆液和石膏中CaCO3、亚硫酸盐含量高,一般CaCO3>5%、亚硫酸盐>2%;石膏含水率增加,甚至达到无法正常脱水的地步。
形成机理:石灰石闭塞主要出现在锅炉负荷、烟气含硫量突增,氧化风机跳闸、初期石灰石抑制处理不当、pH自动控制系统异常等场合。
例如,烟气含硫量的突然大幅上升,吸收塔浆液pH在短时内下降,为维持正常的脱硫率,就需加大石灰石浆液量,与此同时,浆液中有大量的SO32-形成,但来不及全部氧化,导致部分CaSO3.1/2H2O过饱和沉积在石灰石细粒表面,阻碍了石灰石的溶解,从而使浆液pH进一步下降,使系统进入盲区。
二、高负荷、高含硫量应对措施1)根据日常运行经验,保持吸收塔、AFT塔在正常PH值范围变化;2)正确选择循环泵启动时机,严禁出现采用大量供浆而不启动循环泵来控制脱硫效率及出口SO2的运行方式,根据化验指标严格控制两塔内CaCO3的残余量。
3)随着供浆量的相对增加,吸收塔及AFT塔CaCO3必然呈现上升趋势,此时应严防亚硫酸钙在浆液中的含量。
提高石灰石脱硫效率的方法石灰石脱硫技术被广泛应用于化工、电力、建筑等行业,是减缓环境污染的重要手段。
然而,脱硫反应速率、脱硫效率、反应温度等因素直接影响脱硫效果。
因此,提高石灰石脱硫效率是石灰石脱硫技术研究的热点和难点。
本文将进行详细的介绍和讨论。
一、控制脱硫反应时间脱硫反应的速率与反应时间直接相关。
反应时间越长,脱硫效率越高。
长时间反应可以保证石灰石更充分地与废气中的二氧化硫发生反应,使脱硫效率得到提高。
因此,为了提高脱硫效率,可以通过加长反应时间,控制石灰石与废气接触的时间,促进反应的进行。
二、提高石灰石的比表面积石灰石脱硫的反应是由石灰石表面的碱性成分与二氧化硫反应构成的。
因此,提高石灰石的比表面积可以增加反应表面积,从而加快脱硫反应速率,提高脱硫效率。
有多种方法可以提高石灰石的比表面积,如球磨、铅浸(酸处理)、煅烧等。
三、增加废气中二氧化硫的浓度废气中二氧化硫的浓度对脱硫效果有直接影响。
增加废气中二氧化硫的浓度,可以提高石灰石脱硫效率。
在实际操作中,可以通过增加烟气中二氧化硫的浓度、改变燃料及燃烧条件等方式进行。
四、选择合适的石灰石品种不同品种的石灰石化学成分、物理性质和反应性能不同,对脱硫效率也有影响。
因此,选择合适的石灰石品种,可以提高石灰石脱硫效率。
一般情况下,高纯度石灰石和细粉状石灰石脱硫效率更高。
五、优化工艺参数和操作方式石灰石脱硫工艺还涉及到一系列的工艺参数和操作方式,如石灰石入口温度、灰石石粉分配、废气入口、反应器形状等。
因此,优化各工艺参数和操作方式也可以有效提高石灰石脱硫效率。
六、结合其他脱硫技术在实际操作中,可以结合其他脱硫技术,如湿法脱硫、燃煤气化、活性炭吸附等。
这些技术能够补充石灰石脱硫技术的不足,从而提高系统的脱硫效率。
综上所述,石灰石脱硫技术需要结合工艺参数、石灰石品种、操作方式、脱硫反应时间以及其他脱硫技术的优点,并不断进行优化,才能达到更高的脱硫效率。
通过这些措施的实施,我们可以有效地降低环境污染,保护大自然。
浅谈进厂石灰石存在的质量问题及对策摘要:在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩。
其中活性冶金石灰是一种比表面积大、反应性强,含硫、磷等有害杂质少的优质轻烧石灰,在炼钢过程中具有熔解速度快,造渣能力强,能够缩短钢水吹氧时间,提高钢水收得率。
关键词:石灰石;质量;管理随着钢铁产量的提高和冶金周期的加快,钢厂对冶炼造渣用的石灰的产量和质量要求越来越严格,特别是对活性石灰的质量越来越重视。
冶金石灰作为钢铁冶炼工序中重要的辅料,是影响活性石灰产品质量的重要因素,公司在现阶段因环保政策要求自己的石灰石矿山已关停,严重依赖一些中间商的石灰石来生产活性灰。
这些石灰石有大量的缺陷,如质量不稳定、粒度超限、杂质超标,也容易受到气候、物流等因素的影响,有严重的不稳定性。
因此,如何有效优化石灰石的质量检测,提高石灰石的进厂质量已成为当前企业面临的重要问题之一。
一、概述石灰石主要成分是碳酸钙CaCO3,它是地球上常见物质,可于岩石内找到。
最主要的化学性质就是在较高温度下分解成氧化钙和二氧化碳,除酸以外,许多侵蚀性物质都不能侵蚀或只能缓慢侵蚀石灰石。
石灰石是石灰岩作为矿物原料的商品名称。
石灰岩以其在自然界中分布广、易于获取的特点而被广泛应用。
在现代工业中,石灰石是制造水泥、石灰、电石的主要原料,是冶金工业中不可缺少的熔剂灰岩,优质石灰石经超细粉磨后,被广泛应用。
石灰岩是不可再生资源,随着科学技术的不断进步和纳米技术的发展,石灰石的应用领域还将进一步拓宽。
二、活性石灰对石料的要求活性冶金石灰是一种密度小、结晶细、比表面积大、反应性强,含硫、磷等有害杂质少的优质轻烧石灰,在炼钢过程中具有熔解速度快,造渣能力强,能够缩短钢水吹氧时间,提高钢水收得率、减少炼钢辅料用量,除硫、磷效果明显的优点,是炼钢工序必不可少辅料之一。
石灰活性度以中和生石灰消化时产生的Ca(OH)2所消耗的4mol/L盐酸的毫升数表示。
石灰脱硫原理石灰脱硫是一种常用的烟气脱硫方法,其原理是利用石灰石(CaCO3)与烟气中的二氧化硫(SO2)发生化学反应,生成硫酸钙(CaSO4)和二氧化碳(CO2),从而达到脱硫的目的。
石灰脱硫原理主要包括吸收、氧化和结晶三个过程。
首先,石灰脱硫的吸收过程是指石灰石与烟气中的二氧化硫发生吸收反应的过程。
当石灰石喷入烟气中时,石灰石颗粒表面形成一层石灰浆膜,二氧化硫在石灰浆膜上溶解,然后通过扩散和对流传质作用,进入石灰浆膜内部。
在石灰浆膜内部,二氧化硫与石灰石发生化学反应,生成硫酸钙和水。
这个过程是石灰脱硫的关键步骤,也是石灰脱硫效率的决定因素。
其次,石灰脱硫的氧化过程是指硫酸钙的氧化反应。
硫酸钙是一种不稳定的化合物,在空气中容易氧化为硫酸和碳酸钙。
因此,当硫酸钙形成后,需要通过氧化反应将其转化为稳定的硫酸和碳酸钙。
这个过程通常需要在石灰脱硫设备中提供充足的氧气,以促进硫酸钙的氧化反应。
最后,石灰脱硫的结晶过程是指硫酸钙的结晶沉淀过程。
在石灰脱硫设备中,硫酸钙会随着石灰石颗粒一起被喷入烟气中,形成硫酸钙颗粒。
这些硫酸钙颗粒会随着烟气一起进入脱硫设备的除尘器,然后在除尘器内部结晶沉淀下来。
最终形成硫酸钙固体颗粒,可以通过除尘器的排灰系统进行排除。
总的来说,石灰脱硫原理是通过石灰石与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙和二氧化碳,从而达到脱硫的目的。
这个过程主要包括吸收、氧化和结晶三个过程,需要在脱硫设备中提供适当的条件和设备,以保证石灰脱硫的效果和效率。
石灰脱硫原理的理解对于脱硫设备的设计和运行具有重要的意义,也有助于提高烟气脱硫的效率和环保水平。
降低石灰粉耗量的措施
一、影响石灰石耗量的因素分析:
1、脱硫效率
脱硫效率越高,石灰粉耗量越大。
2、PH值
PH越高石灰粉溶解越困难,吸收塔浆液中残留的石灰粉就越多,通过脱水浪费掉的石灰粉就越多。
3、石灰粉纯度
石灰粉纯度越低,脱硫反应消耗的石灰粉越多。
4、投运浆液循环泵台数
投运的浆液循环泵台数越多,石灰粉溶解率和利用率越高,达到同样的脱硫效率消耗的石灰粉越少。
5、脱硫入口烟尘浓度
脱硫入口烟尘浓度越高对吸收塔内反应影响越大,烟尘会将石灰粉包裹阻碍石灰石溶解,烟尘中的一部分离子与石灰粉反应的生成物也阻碍石灰粉溶解。
二、如何节省石灰石从以上几点进行分析,制定相应措施
1、控制脱硫效率
维持低脱硫率运行,平均脱硫效率满足蒙东要求,平均值>91%即可。
平时脱硫率控制范围设为90%~93%,并尽量将脱硫率控制在较低水平上。
脱硫率降低石灰石供浆量将随之降低。
2、控制PH值
根据运行经验,当吸收塔浆液PH>5.6时,吸收塔浆液化验结果开始有残留碳酸盐出现。
同时过低的PH值会导致设备金属部件腐蚀加快,因此PH应控制范围应设为4.8~5.6。
禁止PH值过高或者过低。
3、石灰粉纯度
石灰粉卸进石场前必须先化验,纯度不合格不能接收。
4、控制脱硫入口烟尘浓度
当石膏纯度明显降低时及时联系电除尘检查是否存在问题,或者从其他方面分析原因,提高石膏纯度。
2015/1/7。