【技术】新型干法水泥生产线中固硫剂试验研究

  北极星大气网讯:引言:相比于电厂,新型干法水泥生产线相当于天然的脱硫塔,水泥生产过程中有大量能吸收SO2的CaO,能吸收一大部分SO2形成硫酸盐固化在水泥硅酸盐矿物中随着熟料排出水泥窑系统。但是随着国家和行业环保要求的日趋严格,SO2减排是水泥技术研究中非常重要的课题之一。水泥厂中影响SO2排放的主要来自于原料,尤其是石灰石中的有机硫或者FeS2,其形成随着生料喂入预热器在二、三级旋风筒内便生成SO2排出预热器;原料中的硫酸盐以及燃料中的硫,因为有机会与CaO接触,或形成硫酸盐随着水泥熟料排出,或者高温分解低温化合内循环,或在烟室等处形成局部结皮,不会进入烟气影响硫排放。因此,硫排放的机理和如何高效低成本低进行脱硫一直是公司研究的重点课题。

  针对这个问题我们与华南理工大学材料科学与工程学院、广东万引科技发展有限公司进行了研究。分析认为在入窑提升机处加入固硫粉剂是解决脱硫的重要手段。固硫粉剂是以钙基为主,以包括稀土等在内的多种金属氧化物或化合物为辅,深加工而成。在此,我们利用热分析仪器对固硫粉剂进行了综合热分析实验,对比了固硫剂中各个化学成分吸收SO2的速率,结合试验结果进行了配方优化,取得了良好的试验效果。

  我们使用的是德国耐驰热分析仪器(见图1),热分析实验就是利用热重仪器对样品进行测试,测试样品在程序控制温度下其重量随温度的变换关系,这其中还包括样品在程序控制温度下放热或吸热的过程。以下是试验所需要的条件:

  实验室配制SO2的方法为:用FeS2与O2进行反应,生成Fe3O4与SO2。再用Ca(OH)2与SO2进行反应来吸收SO2,这期间用不同组分的催化剂,例如二氧化钛、二氧化铈、氢氧化锂、氧化镁等,掺加量10%,验证不同组分催化剂对Ca(OH)2吸收SO2的吸收效率。以下为该反应的化学方程式:

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