【文章內(nèi)容簡介】 水石膏的，它是含有兩份結(jié)晶水的硫酸鈣 (CaSO3 2H20)也常含有各種雜質(zhì)和游離水。 石膏的來源及用途 來源： 除天然石膏外，還存在有化工廢渣石膏，是化工廠的廢棄物，常見的有磷石膏、鹽石膏、氟石膏、乳石膏、黃石膏、蘇打石 膏等。 用途： 建筑石膏：多用于建筑模灰，粉刷，砌筑砂漿及各種石膏制品。 模型石膏：雜質(zhì)少，色白，主要用于陶瓷的制培工藝，少量用于裝飾浮雕。 高強度石膏：主要用于要求較高的?；夜こ蹋b飾制品和石膏板。另外摻入放水劑還可以制成高強度放水石膏；加入有機材料如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，也可配成無收縮的粘結(jié)劑。 粉刷石膏：配以適量的緩凝劑，保水劑等化學(xué)外加劑而制成的摸灰用膠結(jié)材料。 石膏品種雖多，但在建筑方面應(yīng)用最多的是建筑石膏。 紙面石膏板的主要用途 以半水石膏和面紙為主要原料，摻加適量纖維，膠粘劑 、促凝劑、經(jīng)料漿配制、成型、切割、烘干而成的輕質(zhì)薄板。具有高強、隔聲、防火、收縮率小、加工性能良好等特點。 紙面石膏板可用于居室內(nèi)隔墻、墻體覆面板，既是罩面層，又是裝飾層。因不耐水，故不宜用于廚房和浴廁。其容重為 800～ 950 公斤 /立方米。其抗彎強度、抗拉強度、隔熱性、隔音性、導(dǎo)熱性、粘結(jié)性均應(yīng)符合國家標準。一般規(guī)格為2400 毫米 900 毫米 9 毫米、 3000 毫米 1200 毫米 12 毫米、 4000 毫米 1200毫米 15 毫米。 石膏制硫酸說明 隨著高濃度磷肥的發(fā)展，利用石膏， 尤其是磷石膏制取硫酸已引入人們的重視。與用硫鐵礦制硫酸比較，用石膏制取硫酸在綜合建設(shè)投資和生產(chǎn)成本方面都有優(yōu)越性，目前已建有多套裝置，其中最大規(guī)模已達 22KT，并掌握了鹽石膏、磷石膏和天然石膏生產(chǎn)硫酸，并聯(lián)產(chǎn)水泥的技術(shù)。 在焦碳的還原作用下，硫酸鈣于 900～ 1200℃ 下分解反應(yīng)分兩步進行： CaSO4 + 2C = CaS + 2CO2 3CaSO4 + CaS = 4CaO + 4SO2 總反應(yīng)為 ： 2CaSO4 + C = 4CaO + CO2 生成的 CaO 再與配料中的 SIO ALO FEO3 等形成水泥熟料。水泥熟料與一定數(shù)量的混合材、緩凝劑等配合，經(jīng)過研磨制成水泥。石膏 還原產(chǎn)生的二 第 14 頁 氧化硫氣體，送入接觸法硫酸生產(chǎn)裝置制成硫酸。 國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)綜述 國外煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 為解決二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴荆?1860 年以來，在水中或漿液中除去 502 的試驗在世界上就已進行川。 1930 年，世界上最早的商業(yè)化煙氣脫硫(FlueGasDesuifurization，簡稱 FGD)系統(tǒng)在英國的巴德魯期斯萬斯電廠，然后在沸魯巴母發(fā)電廠開始了運行。 在巴德魯期發(fā)電廠使 用堿性的太晤士河河水作為吸收劑，而斯萬斯沸魯巴母發(fā)電廠則使用漿液滯留槽 (反應(yīng)槽 )的石灰漿液作為吸收劑。 這些初期的設(shè)備，沒有解決由于機器內(nèi)部結(jié)垢附著的問題以及非常重要的化學(xué)工藝問題，這些設(shè)備由于在第二次世界大戰(zhàn)時，因蒸汽的白煙成了炸彈攻擊的目標而被迫停止運行。 接下來是 70 年代初期，美國和日本開始了脫硫設(shè)備的建設(shè)高峰。美國多數(shù)采用泥漿二代磷酸鉀物質(zhì)或石灰、飛灰處理裝置，而日本則多采用石灰石一石膏法。在美國，脫硫后的副產(chǎn)物大多數(shù)都丟棄，這是由于美國國土寬廣，堆放廢棄物的場地多，經(jīng)濟負擔(dān)相對較輕的原因。而在日 本，由于幾乎不存在堆放廢棄物的場地，即使找到適合堆放的地方成本也很高，加上日本對廢棄物堆放場地的環(huán)境要求非常嚴格。所以日本多數(shù)脫硫裝置都采用回收石膏的濕式法，只有初期建成的設(shè)備 (三井鋁的大牟田發(fā)電廠 )產(chǎn)生了泥漿 (硫酸鈣和亞硫酸鹽的混合物，有時也包含有飛灰 )。 在歐洲，特別是德國， 1985 年在原來最大容量的鍋爐上安裝了 FGD 之后，歐洲就成了脫硫裝置的最大市場。 到 1990 年，世界上運行中的 FGD，以容量計，一半以上在美國 (72022MW 以上 )，其次，具有大容量設(shè)備的國家是德國，第三位是日本。其它如 :澳大利亞、荷蘭、丹麥、英國、意大利及亞洲的泰國、印度、韓國等國也相繼建成了脫硫裝置。在世界各國現(xiàn)有的煙氣脫硫技術(shù)中，濕法煙氣脫硫技術(shù)占 85%左右，其中，石灰石一石膏法 %，其它濕法占 %。噴霧干燥脫硫約占 %:吸收劑再生脫硫約占 %。爐內(nèi)噴射吸收劑脫硫約占 %。吸收劑再生脫硫主要有氧化鎂法、雙堿法、 WellmenLord 法。以濕法脫硫為主的國家有日本 (98%)、美國 (92%)和德國 (90%)等。 國內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 第 15 頁 國內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展起步于 1961 年，當(dāng)時僅為防 止鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕，采用在過熱器前噴入白云石粉的措施，以減少煙氣中 SO2 的濃度，降低煙氣酸露點，保護低溫段空預(yù)器不受腐蝕 . 70 年代后，火電廠 FGD 工作受到有關(guān)部門的重視，進入發(fā)展階段。近年來，由于能源需求量的增大，環(huán)境污染問題日益嚴重，使我國對煙氣脫硫十分重視，在引進國外脫硫工藝的同時，國內(nèi)各科研單位和高等院校都在積極研究與探索，開發(fā)高效、低投資的符合我國國情的工藝技術(shù)。目前，浙江大學(xué)熱能工程研究所開發(fā)的湍流式、浙江大學(xué)化工系開發(fā)的旋流板、山東工業(yè)大學(xué)開發(fā)的流化床等脫硫除塵一體化裝置以其投資少、運 行費用低、易于在現(xiàn)有水膜除塵器上改造等特點正應(yīng)用于全國各地的中小型鍋爐，另外清華大學(xué)熱能工程系開發(fā)的液柱濕法、浙江大學(xué)熱能工程研究所開發(fā)的新型半干法脫硫裝置也正在設(shè)計安裝中。表 2一 1 給出了國內(nèi)開發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用， 表 21 國內(nèi)開發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用 開發(fā)時間 脫硫技術(shù) 地點 運行狀況 1974～ 1976 年 濕式石灰石 /石膏法 ( 煙 氣量2500Nm3/h) 上海閘北電廠 因結(jié)垢、腐蝕問題試運行后即停運 1974～ 1976 年 鐵離子液相催化脫硫回收法 (煙氣量 2500 上海南市電廠 因動力 消耗大、體積大和腐蝕嚴重等問題而停運 1974～ 1976 年 亞鈉循環(huán)法 (煙氣量 10000 Nm3/h) 湖南 300 電廠 因動力消耗大、體積大和腐蝕嚴重等問題而停運 1976～ 1981 年 水洗再生活性炭脫硫法 ( 煙氣量5000 Nm3/h) 湖北松木坪電廠 因設(shè)備龐大、電耗大、操作復(fù)雜和腐蝕嚴重等問題而停運 1984～ 1990 年 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥煙氣脫硫工藝（煙氣量 5000 ～ 70000 Nm3/h) 四川白馬電廠 目前已試運行，鈣硫比為 1．４ ～１．７時，脫硫效率達 80% 80 年代 磷銨法 ( 煙氣量5000 Nm3/h) 四川豆壩電廠 中試脫硫效率可達 955 第 16 頁 90 年代 濕式除塵脫硫技術(shù) (湍流塔，旋流板塔等 ) 全國各地 脫硫效率 75%～85% 90 年代 新型液柱濕法 脫硫效率 90%～99% 90 年代 新型半干法 脫硫效率 80%～90% 表 22 國外煙氣脫硫技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀 煙氣脫硫技術(shù) 用戶 (投運時間 ) 煙氣量（ Nm3/h） 脫硫效率 (%) 制造公司 氨一硫銨法 勝利油田化工廠 (1979 年 ) 2100000 90 日本東洋公司 堿式硫酸鋁法 南京鋼鐵廠（ 1981 年） 51800 95 日本 同和公司 石灰石石膏濕法脫硫裝置 重慶華能珞璜電廠（ 1992 年） 1087000 92 日本三菱重工 杭州半山電廠 1230000 德國Steinanullr公司 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥煙氣脫硫裝置 沈家黎明發(fā)電機制造公司（ 1990年） 50000 80 丹麥 Nirog 公司 山東黃島電廠（ 1995 年） 300000 70 中日合作 石灰 /石灰石簡易濕法煙氣脫硫裝置 太原第一熱電廠（ 1996 年） 600000 80 日本日立 山東濰坊化工廠（ 1995 年） 100000 82 日本三菱重工 南寧化 工集團（ 1995 年） 50000 70 日本干代田 重慶長壽化工廠（ 1995 年） 61000 70 日本川崎重工 電子束煙氣脫 四川成都熱電廠 300000 90 日本 荏原 第 17 頁 硫脫硝 （ 1997 年） 荷電干式噴射脫硫工藝 杭州鋼鐵集團（ 1997 年） 60000 70 美國 Alandco 山東德州電廠 100000 70 海水脫硫工藝 深圳西部電力公 司（ 1988 年） 300 70 挪威 ABB 公司 第 18 頁 第二章 常用煙氣脫硫技術(shù)介紹 濕法煙氣脫硫技術(shù) 氨法 氨法是采用氨水洗滌含 SO2 的廢氣，形成 （ NH4） 2SO3NH4HSO3H2O 的吸收液體系，該溶液中 （ NH4） 2SO3 對 SO2 具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收劑，吸收 SO2 以后的吸收液可用不同的方法處理，獲得不同的產(chǎn)品。氨法中較成熟的有氨 酸法、氨 亞硫酸銨法和氨 硫酸銨法等。在這些脫硫方法中，其吸收的原理和過程是相同的，不同之處僅在于對吸收液處理的方法和工藝技術(shù)路線不同。下面以氨 酸法為例進行說明。 氨 酸法的基本原理是將氨水加入吸收塔中使其與含 SO2 的廢氣逆流接觸，生成亞硫酸銨和亞硫 酸氫銨。當(dāng)吸收液中的亞硫酸銨與亞硫酸氫銨的比例達到～ 時，可將吸收液自循環(huán)吸收系統(tǒng)部分導(dǎo)出，采用硫酸酸解得到 SO2 氣體和硫酸銨溶液。 SO2 可用于制造和生產(chǎn)硫酸以及作為化工原料，回收 SO2 后的吸收液中含有硫酸銨和過量的硫酸，可用氨中和其中的硫酸生成硫酸銨，將硫酸銨溶液進行蒸發(fā)濃縮可得到硫酸銨晶體。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下 [7]： 吸收： 2NH3H2O + SO2 = （ NH4） 2SO3 + H2O （ NH4） 2SO3 + H2O + SO2 = 2NH4HSO3 酸 解 ： （ NH4） 2SO3 + H2SO4 = （ NH4） 2SO4 + SO2 + H2O 2NH4HSO3 + H2SO4 = （ NH4） 2SO4 + 2SO2 + H2O 中和 ： H2SO4 + 2NH3 = （ NH4） 2SO4 氨法是煙氣脫硫方法中較為成熟的方法，該法脫硫費用低，氨可留在產(chǎn)品內(nèi)，以氮肥的形式存在，產(chǎn)品實用價值較高。但氨易揮發(fā)，因而吸收劑的消耗量較大，另外氨的來源受地域及生產(chǎn)企業(yè)的限制較大。盡管如此，氨法仍不失為一種治理低濃度二氧化硫 的有前途的方法。 氧化鎂法 氧化鎂法在美國的煙氣脫硫系統(tǒng)中也是較常用的一種方法，目前美國已有多套 Mgo 裝置在電廠運轉(zhuǎn)。其簡單工藝流程如圖 2 一 2 所示 ： 圖 22 氧化鎂法煙氣脫硫工藝流程 第 19 頁 煙氣經(jīng)過預(yù)處理后進入吸收塔，在塔內(nèi) S02與吸收液 Mg(0H)2 和 MgS03 反應(yīng) ： Mg(OH)2 + SO2 = MgSO3 + H2O MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3) 其中 Mg(HSO3)2 還可以與 Mg(OH)2 反應(yīng) ： Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 = 2MgSO3 + 2H2O 在生產(chǎn)中常有少量 MgSO3被氧化成 MgSO4， MgSO3 與 MgSO4 沉降下來時都呈水合結(jié)晶態(tài)，它們的晶體大而且容易分離，分離后再送入干燥器制取干燥的