利用粉煤灰技術(shù)綜述
當(dāng)前國內(nèi)實(shí)施的煙氣脫硫工程中，無論是大型的電廠鍋爐還是中小型的燃煤鍋爐，大多數(shù)是采用濕法煙氣脫硫技術(shù)，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)的脫硫率高、工藝也比較成熟可靠。但對于還處在發(fā)展階段中的中國來說，濕法工藝還存在投資大、運(yùn)行費(fèi)用高和存在二次污染隱患等問題，一般企業(yè)難以承受。尤其對于中小型燃煤鍋爐，在近幾年里所上的一大批簡易濕法煙氣脫硫設(shè)備中，由于用戶或商家為了節(jié)省投資或應(yīng)付差使，往往忽視了防腐蝕、煙氣再加熱、廢水或廢渣處理等環(huán)節(jié)，大大影響其使用壽命和實(shí)際運(yùn)行率。筆者在本文介紹各種利用粉煤灰脫硫技術(shù)，其目的是想尋求一條新的煙氣脫硫途徑，希望能引進(jìn)、開發(fā)和研制一些更適合我國國情、效果好、費(fèi)用低并為用戶樂意接受的實(shí)用脫硫技術(shù)。
1. 粉煤灰理化性質(zhì)及其脫硫原理
電廠粉煤灰化學(xué)成份中大部分是SiO2和少量Al2O3、Fe2O3、CaO、TiO2，鉀、鈉、鎂、硫、磷的氧化物少許，其余是炭粒。其中堿性氧化物CaO含量約在10％～20％左右，當(dāng)灰水在酸性條件下，Ca2+離子的溶出量較高，因此粉煤灰水具有一定的脫硫能力。目前一些水膜除塵器，由于灰水的重復(fù)利用，在除塵的同時(shí)也有一定的脫硫作用，脫硫率在15％～20％左右。
另外炭粒（這里指煤粉）在燃燒中由于氣體的揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)，形成表面多孔、形成復(fù)雜的焦?fàn)铑w粒，比表面積約為0.8~2.4m2/g。其中大部分是玻璃球體，其余是結(jié)晶物質(zhì)和未燃燼顆粒。成為一種空心顆粒與實(shí)心顆粒、多孔顆粒與規(guī)則顆粒、有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)相互混合的特殊粉體。在干法脫硫技術(shù)中，利用了這種特殊結(jié)構(gòu)的良好反應(yīng)活性，把粉煤灰作為脫硫劑的載體進(jìn)行煙氣脫硫，脫硫率可以高達(dá)90％以上。
2. 利用灰渣水脫硫試驗(yàn)
用某熱電廠提供的灰渣，燃煤的灰分的成分為：SiO244％～59％、CaO24％、Al2O314％～17％、Fe2O39％～17％、MgO1％～2％、Na2O2％，、 用灰渣配制深度為1％、4％和8％的漿液，測試它們對SO2氣體的吸收率，試驗(yàn)結(jié)果下表所示。
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有上表可知，脫硫能力的高低取決于氣體、液體的擴(kuò)散速度以及堿性物質(zhì)浸出速度和浸出量的多少。PH值在7.0~3.5時(shí)，脫硫率由90％緩慢下降到70％左右；pH值低于2.5后，脫硫率急劇下降。當(dāng)灰渣水深度高出一定值后，脫硫率反而會(huì)降低，因?yàn)閜H越高，Ca2+離子越難溶出。工業(yè)性試驗(yàn)證明，利用鍋爐灰渣水脫硫，可以節(jié)約20％～60％的吸收劑用量。
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