國(guó)內(nèi)脫硫工藝主要采用爐內(nèi)噴鈣/爐后加濕活化的干式脫硫工藝。該方法主要分為兩個(gè)階段。一階段以石灰石為吸收劑,磨細(xì)噴入爐內(nèi)高溫區(qū)(900℃~1250℃),石灰石加熱分解。分解形成的CaO在懸浮狀態(tài)下與SO2、SO3、O2反應(yīng),產(chǎn)生固態(tài)硫酸鈣;第二階段是爐內(nèi)未完全反應(yīng)的石灰與活化器上部噴入的霧化水反應(yīng),產(chǎn)生氫氧化鈣。后者與煙氣中剩余的SO2反應(yīng),產(chǎn)生固態(tài)亞硫酸鈣,部分亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣,最終與粉煤灰一起由電除塵器收集。
一、脫硫粉煤灰
(1)脫硫灰用于混凝土?xí)?lái)什么后果
由于各電廠脫硫工藝和煤質(zhì)不同,脫硫灰成分不固定,因此使用脫硫灰,混凝土不一定緩凝。而當(dāng)脫硫灰中亞硫酸鈣占的比例高時(shí),會(huì)造成水泥和外加劑的相容性變差,混凝土安定性下降,干縮增大,混凝土出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象,緩凝時(shí)間超過(guò)48小時(shí),甚至更長(zhǎng)。而且混凝土的后期強(qiáng)度還可能降低。有資料表明,當(dāng)亞硫酸鈣含量達(dá)到60%時(shí),脫硫灰會(huì)使混凝土90d強(qiáng)度降低10MPa。
(2)如何鑒別脫硫灰
由于脫硫灰是煙塵中的細(xì)灰和氧化鈣發(fā)應(yīng)生成的以石膏為主的產(chǎn)物,因此其外觀顏色淺,手感比粉煤灰細(xì)膩。又因?yàn)槠渲泻醒趸},將其放入器皿中,稍加水?dāng)嚢?,滴入酚酞溶液呈堿性,酚酞變紅。而且因氧化鈣(石灰),石灰與水反應(yīng)是放熱過(guò)程,水溫會(huì)上升。又因其主要成分是石膏,這種灰放在空氣中若干天就會(huì)發(fā)硬。脫硫灰目前主要用作水泥的調(diào)凝劑,但許多時(shí)候粉煤灰供應(yīng)商也把它運(yùn)到攪拌站,當(dāng)做“粉煤灰”使用。
二、脫硝粉煤灰
選擇性催化還原脫硝機(jī)理如下:在催化劑的催化作用下,向溫度280℃~420℃的煙氣中噴入還原劑(NH3或尿素等),將NOx還原成對(duì)環(huán)境無(wú)害的N2和H2O。
煙氣脫硝反應(yīng)過(guò)程如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(NH3為還原劑)
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O(尿素為還原劑)
煙氣中摻雜的SO3與脫硝過(guò)程中未反應(yīng)的NH3(逃逸的氨)反應(yīng)生成硫酸氫銨。硫酸氫銨具有粘性,其不僅會(huì)造成火電廠催化床層和空氣預(yù)熱器堵塞也會(huì)吸附于粉煤灰表面及空隙中,造成粉煤灰硫酸鹽和銨鹽含量偏高。在水泥水化產(chǎn)生的高堿環(huán)境下,飛灰中的銨鹽與OH-反應(yīng)釋放氨氣。有研究表明:粉煤灰中的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4,對(duì)水泥和粉煤灰二元體系的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量和初凝時(shí)間影響較小,而二元體系的終凝時(shí)間隨著脫硝副產(chǎn)物含量的增加逐漸延長(zhǎng);當(dāng)脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4含量小于1.5.%時(shí),其對(duì)粉煤灰和水泥二元體系抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度影響較小,但當(dāng)含量大于1.5%時(shí),隨著NH4HSO4摻量的增加,抗壓強(qiáng)度逐漸降低,各齡期強(qiáng)度甚至降低超過(guò)10%。
脫硝粉煤灰摻量在10%時(shí)對(duì)水泥的強(qiáng)度基本沒(méi)有影響,在20%和30%時(shí)影響較小,當(dāng)摻量達(dá)到40%時(shí),3d和7d的抗壓強(qiáng)度降低幅度較大?;炷猎跀嚢?、振搗和早期水化過(guò)程中均存在明顯的氨氣釋放現(xiàn)象。采用脫硝粉煤灰拌制混凝土過(guò)程中不僅出現(xiàn)新拌混凝土含氣量與黏性增加、硬化混凝土力學(xué)性能與耐久性能降低的問(wèn)題。