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利用螺旋干燥机处理脱硫石膏的可行性分析报告

发布于:2007-10-13 09:45:13 来自:环保工程/污泥处理 [复制转发]
摘 要
螺旋式干燥机是根据我国脱硫石膏处理的目的和目标,结合目前电厂脱硫处理所排出的脱硫石膏,在原干燥机的基础上,开发出的一种新型干燥装置,配套热能回收技术,多效蒸发节能技术,通过多层结构将多种技术结合在一起,同时实现了螺旋式干燥机的大型化制造,是一种可以大量处理物料的干燥装置。螺旋式干燥机广泛应用,在产业政策角度,使电厂脱硫石膏得到妥善的处理和有效的综合利用,能促进脱硫环保工业及其相关产业健康、快速发展,并能节约天然石膏资源,脱硫石膏还可以循环重复使用,综合利用率达到100%,加快了电厂环保实施进度,解除了电厂脱硫的后顾之忧。

关键词:
脱硫石膏 综合利用 干燥 螺旋干燥机 可行性分析

引 言
随着我国经济建设的快速发展,大气污染防治成为一个突出问题。我国二氧化硫的排放中,火电厂烟气排放约占一半。自2000年始,国家制订了《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划》,在酸雨控制区和二氧化硫控制区(两控区)内,将削减二氧化硫排放总量控制的重点放在火电厂污染上,采取了一系列措施。“两控区”包括4个直辖市、4个经济特区和21个省会城市,其生产总值占国内生产总值的67%。计划明确提出,2005年“两控区”二氧化硫排放量要比2000年减少20%;80%城市空气二氧化硫浓度年均值达到国家环境空气质量二级标准。国家在高硫煤地区、超标排放地区和城市附近的大电厂重点建设一批脱硫项目。截至2005年底,建成投产的烟气脱硫机组容量达到5300万千瓦。在这些电厂中,采用湿法脱硫工艺脱硫的占90%以上,10万千瓦及以上脱硫机组达到4400万千瓦,机组用煤平均含硫量为1.23%,平均脱硫效率达到92.5%,年可削减二氧化硫230万吨,亟待处理的脱硫石膏达1000万吨以上,如不予处理,则排放堆积、污染环境;如能综合利用,可变废为宝。


只需在传统的石膏板制造工艺中加一套烘干、煅烧系统,其他的技术和设备工艺无需更改,即可采用脱硫石膏作为生产原料生产制造纸面石膏板,将脱硫石膏烘干造粒后,也可用于水泥行业做为缓凝剂。与使用天然石膏相比,使用脱硫石膏省去了破碎工艺。脱硫石膏出厂价一般低于天然石膏,对于缺乏天然石膏的地区,购置天然石膏的费用中,运费是无法削减的成本,如果企业采用本地电厂的脱硫石膏,将使生产的原料成本大大降低。鉴于脱硫石膏良好的品质和经济效益以及利用的可行性,可以预见,脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇,在不久的将来生产建材制品时,会有大量的脱硫石膏替代天然石膏,那些天然石膏匮乏而脱硫石膏资源丰富的经济发达地区更会如此。
因此,把脱硫石膏烘干后,将会有很大的价值提升,而烘干脱硫石膏现在国内比较成熟的办法就是,利用螺旋干燥机烘干煅烧二步法制备建筑石膏,该工艺具有能耗低、工艺简单、产品质量稳定、易控制等显著优点。

一、 脱硫石膏资源丰富
1.1 脱硫石膏基本性质
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一样,为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状,平均粒径约40~60μm,颗粒呈短柱状,径长比在1.5~2.5之间,颜色呈灰、黄,二水硫酸钙含量较高一般都在90%以上,含游离水一般在10%~15%,其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。
1.2 烟气脱硫石膏与天然石膏比较
天然石膏与烟气脱硫石膏的化学成分及细度见表1、表2。

表1 天然、脱硫石膏化学成分及细度
项  目 CaO SiO2 Al2O3 SO3 Fe2O3 MgO Loss 筛余(45 μm)/%
天然石膏 31.5 4.3 1.73 41.1 1.15 1.30 17.2 8.8
脱硫石膏 31.6 2.7 0.7 42.4 0.5 1.0 19.2 1.0


表2 颗粒粒径分布
粒度/μm 80 60 50 40 30 20 10 5
天然石膏筛余/% 10.9 4.7 9.5 4.9 14.4 15.5 20.0 12.7
脱筛石膏筛余/% 5.0 15.5 8.3 21.9 31.0 15.7 1.7 0.4

注: 天然石膏中未计入8.8%大于80μm的颗粒。
1.2.1天然与脱硫石膏的相同点
1.2.1.1水化动力学、凝结特征、产出过程与天然石膏相同,只是速度快;
1.2.1.2转化后的五种形态、七种变体物化性能一致,可以代替天然石膏作建材;
1.2.1.3无放射性,不污染和危害健康。
1.2.2天然与脱硫石膏的不同点
1.2.2.1原始状态:天然石膏粘合在一起,脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要矿物相为二水硫酸钙,主要杂质为碳酸钙、氧化铝和氧化硅,其他成分有方解石或α石英、α氧化铝、氧化铁和长石、方美石等。烟气脱硫石膏部分晶体内部有压力存在,而天然石膏主要以韵态存在。脱硫石膏杂质与石膏之间的易磨性相差较大,天然石膏经过粉磨后的粗颗粒多为杂质,而脱硫石膏其颗粒多的却为石膏,细颗粒为杂质,其特征与天然石膏正好相反。颗粒大小与级配:烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均其分布带很窄,颗粒主要集中在30-60μm之间,级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。
1.2.2.2煅烧机械性能:烟气脱硫石膏的脱水温度在120-160℃左右,脱硫石膏脱水时为脱游离水,其物料温升速率较慢,排潮量大;后过程为脱结晶水,其物料温度上升速率较快,排潮量小。我们通过试验所确定的熟石膏炒制最佳温度为160-180℃,经过陈化后,在此温度内得到的建筑石膏强度最高、性能最优。脱硫熟石膏粉的强度远远超出GB9776-88优等品建筑石膏强度要求,但其加水后的流变性不好,颗粒离析、分层现象严重,制品容重较大。用这种石膏作纸面石膏板,一方面难以控制其干粉的流动、运输、喂料性能,另一方面由于离析分层,会导致板面强度和容重不匀,板芯和护面纸粘接出现问题;用作粉刷石膏时,其施工性能也较差。因此,烟气脱硫石膏应考虑粉磨问题。由于石膏结晶体呈柱状,颗粒结构紧密,使水化硬化体有较高的强度。表面强度比天然石膏高10-20%,也证明了两种石膏结构致密程度的差异。烟气脱硫石膏硬化体表面强度比天然石膏高。
1.2.2.3化学成分:特别是杂质成分上的差异,导致其脱水特性、易磨性及煅烧后的熟石膏粉在力学性能、流变性能等宏观特征上的不同。
脱硫石膏与天然石膏化学组成相差不大,品质相当;但天然石膏的杂质以粘土矿物为主,磨细后颗粒较大,在水化时一般不能参加反应,因而性能在一定程度上不及脱硫石膏。
1.3 脱硫石膏的资源丰富
石灰石/石膏湿法工艺是目前应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术,约占已安装FGD机组容量的70%。每吨SO2能副产脱硫石膏2.7吨,一个30万KW的燃煤电厂,如果燃煤含硫1%,每年就要排出脱硫石膏3万吨。 煤炭占我国一次能源消耗量的75%,其中火电燃煤又占了1/3,1997年全国工业SO2排放为1852万吨,国内6MW以上的火电排放的SO2为600多万吨。2000年全国火电厂装机约为22000万KW,同年在建脱硫机组总容量为1000万KW。火电厂大规模脱硫的技术条件已经成熟,今后几年,我国将加快推进这一工程。目前已经建成投产脱硫装机容量530万KW,在建脱硫机组总容量为1800万KW。到2010年末,全国火电厂烟气脱硫机组总容量约为4500~5000万KW,以80%采用湿法脱硫,含硫量2%的煤,平均应用基Qdw=20.93Mj/kg(5000Kcal/kg),年运行5000h(210天),年平均发电煤耗350g/kwh,平均脱硫率90%,则年产生FGD为760~950万吨。因此副产脱硫石膏的量十分巨大。

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  • wftianjie
    wftianjie 沙发
    潍坊天洁环保科技有限公司是集研发、制造、服务为一体的现代高科技企业,致力于环境治理设备和流体动力技术装备的研发和制造工作,是生产除尘设备、通用风机和特种工业风机的专业厂家,产品主要包括各类袋式除尘器、高中低压离心通风机、工业锅炉通(引)风机、轴流通风机、消防排烟风机及各种耐高温耐腐蚀特种风机等。
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    作为风机产品的专业研究及制造者,天洁公司始终致力于关注顾客需求,重视客户服务,注重品牌提升和维护能力。公司决心通过跨越发展,在海内外同行业中,创国际一流的技术、一流的管理、一流的产品和一流的企业信誉,立志成为风机行业的领先企业,为推进全国风机行业科技进步,振兴我国的风机事业作出应有的贡献。
    2007-11-27 16:02:27

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  • wftianjie
    wftianjie 板凳
    潍坊天洁环保科技有限公司开发的新型节能环保工业风机,是通过技术攻关应用新技术,以降低电能消耗,降低风机噪声,提高风机叶轮和机壳的耐磨性为技术革新重点,实现自动化变速调节,提高了风机的气动效率和使用效率,其节能降耗、降低噪声污染等社会效益极为显著。
    2007-11-22 15:55:22

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这个家伙什么也没有留下。。。

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