粉煤灰脫硫是以燃煤電廠固體廢棄物粉煤灰為原料制備的鈣基脫硫技術。其核心機理是通過游離氧化鈣(f-CaO)與煙氣中的二氧化硫發生化學反應,生成穩定的硫酸鈣產物,從而實現脫硫。以下是關于粉煤灰脫硫的詳細解釋:
一、脫硫原理
粉煤灰中的游離氧化鈣(f-CaO)與煙氣中的二氧化硫(SO2)及氧氣(O2)發生氣固反應,生成硫酸鈣(CaSO4)。該過程的化學反應式為:
[ \text{CaO} + \text{SO}_2 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{CaSO}_4 ]
反應活性與粉煤灰中f-CaO含量呈正相關,當f-CaO含量達到一定水平(如7.43%~7.89%或10%左右)時,能保證有效脫硫。
二、活性測定方法
為了準確測定粉煤灰中f-CaO的含量,可以采用蔗糖浸取-EDTA絡合滴定法。該方法包括以下幾個步驟:
采用蔗糖溶液選擇性溶解粉煤灰中的f-CaO。
使用EDTA標準溶液進行絡合滴定。
通過鈣黃綠素指示劑判定滴定終點。
通過這種方法,可以測得純粉煤灰中f-CaO的含量,并用于評估其脫硫活性。
三、活性調控技術
為了提高粉煤灰的脫硫活性,可以采取以下調控技術:
添加熟石灰:通過添加10%~15%的熟石灰,可以提升粉煤灰中的鈣基含量,從而提高其脫硫活性。
控制細度:將粉煤灰的細度控制在200目以上,有助于增加其與煙氣的接觸面積,提高脫硫效率。
蒸汽活化預處理:采用蒸汽活化預處理可以進一步調整f-CaO的含量,當f-CaO含量調整至適宜水平時,脫硫效率可達到工業應用標準。
四、技術應用特征
粉煤灰脫硫技術具有顯著的環保和經濟效益:
環保效益:每噸粉煤灰可處理數千立方米含硫煙氣,有助于減少大氣污染物的排放。
經濟效益:較傳統石灰石法降低原料成本40%以上,降低了脫硫成本。
此外,該技術成功將固體廢棄物轉化為高效脫硫介質,實現了資源的循環利用。
五、注意事項
粉煤灰脫硫過程中產生的脫硫灰需妥善處理,以避免對環境造成二次污染。
在實際應用中,應根據煙氣成分、脫硫效率要求等因素選擇合適的粉煤灰類型和脫硫工藝參數。
綜上所述,粉煤灰脫硫技術是一種有效的煙氣脫硫方法,具有廣泛的應用前景和環保價值。