白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析
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盛有#Q* ;混合溶剂") 份无水碳酸钠与! 份硼酸研磨!混匀#的镍坩埚中!混匀!再覆盖!Q* ;混合溶剂! 将坩埚置于炉温低于#** g的高温炉中!将炉温逐渐升至A=* l! *** 熔融 g! !* 9./!取出!转动铂坩埚 冷却' 用盐酸加热浸出熔块!稀释后制得白泥储备液!待测' ?AB@硅对碳酸钙沉降体积的影响
取!* ;碳酸钙# 份于盛有B* 9^去离子水的!** 9^具塞量筒!向其中分别投加*c(!c(#c和=c 硅酸钠!轻轻摇动浸湿试样!用水稀释至刻度!充分振荡) 9./"振荡频率)B# 次+9./ @!#!静置# -!测定其 沉降体积' ?AC@反应速率测定
分别取!)Q= ;白泥和多组石灰石试样于盛有)#+Q= 9^去离子水的烧杯中!向石灰石中加入一定量
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B 白泥的脱硫特性
白泥脱硫原理和石灰石相似!烟气中的ML) 溶解在脱硫剂中解离出`k和ML)# @!溶液中`k的增加使 ,5,L# 不断溶解!,5,L# 溶解产生的,L)# @ 以,L) 的形式从浆液中逸出!浆液中剩余,5) k和ML)# @!烟气中 液含有中的石膏L)浓溶度于逐溶渐液加后大!!将最溶终液结中晶的从M溶L)#液@中和析`出ML'#@ 氧化!最终和,5) k形成石膏' 随着脱硫过程的进行!溶
图)"造纸纸浆绿液苛化原理图
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白泥脱硫在国内外的燃煤烟气处理中已有应用)!#C!=* ' 正常运行的白泥脱硫装置其白泥脱硫效率可
摘"要"造纸白泥作为造纸业的副产品已在部分电厂脱硫中得到应用!但仍然存在一些技术问题' 采用ON_(7_M(M7< 等表征手段研究造纸白泥的理化特性!分析了白泥脱硫副产品石膏难以脱水的原因' 由于白泥中残留氢氧化钠产生的高 \`值以及其中<;L等所起到的脱硫助催化作用!使得白泥的脱硫活性高于常规脱硫吸收剂石灰石$白泥浆液\`值较高! 有研利究于结提果对高分脱析硫白效泥率脱!但硫不石利膏于脱脱水硫困浆难液原中因亚!以硫及酸找盐出的有氧效化的!石解膏决措产施物有中较,5大ML的# +参!考K)价`值)L'含量偏高!导致石膏品质下降' 关键词"白泥$脱硫$石膏$脱水$理化特性
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白泥中主要成分 的测定参照国家标准 ,5L(<;L(Z0) L# (P&) L#
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?AD 脱硫实验台
为了对石灰石和白泥的脱硫效率进行比较!搭
建的实验装置图如图# 所示' 模拟烟气用空气和
ML) 配制!模拟烟气中ML) 浓度维持在! )** 9;+
9@# 左右!模拟烟气通入到吸收瓶内!进行白泥脱硫!
同时大幅减低脱硫费用'
四川当地造纸业较为发达!当地造纸厂的数量较为庞大' 四川银鸽竹浆纸业有限公司位于泸州市纳
溪区渠坝镇!是河南银鸽实业投资股份有限公司的全资子公司' 该公司采用硫酸盐法制浆工艺'
煮,5!"产L硫`生酸#黑)盐!液使法!(黑制5)液浆,L燃分# 烧为转去化纤除为维有提(5机取L`和物以绿后达液成到苛为碱化绿回液)收个!其目阶主的段!要!该纤成过维分程提为中取(产即5)生向,L的原# 沉和料淀中(物5加)M即入' 为绿(白5液L泥`苛!和化该(过过5)程程M 中用进加方行程蒸入
""燃煤电厂所排放的ML) 是大气中ML) 的主要来源)!* !燃煤烟气污染物的排放所引起温室效应(酸雨(臭 氧层破坏等一系列环境问题!严重威胁着人类生存' 加之近年来我国雾霾日趋严重!控制这些污染物的排放 受到越来越多的关注' 截至)*!) 年底!我国火电厂烟气脱硫装机容量超过>Q? 亿aR))* !其中石灰石C石膏湿 法脱硫约占A*c' 在石灰石C石膏湿法脱硫工艺中!脱硫剂石灰石的费用成为该工艺的主要成本!根据对广 东省!# 个已投运的石灰石C石膏湿法脱硫工程的调查!平均各工程每年的脱硫剂费用超过! #** 万元!约占脱 硫装置总成本费用的!+c)#*' 近几年!火电厂面临经济效益低和环保压力大等压力!因此寻找低廉有效的脱 硫剂将在很大程度上降低脱硫装置的运行成本!对缓解电厂的压力具有非常主要的意义'
加$石膏粒径分布范围广(平均粒径小' 这些问题的出现!限制了白泥在电厂烟气脱硫的推广应用'
基于此!论文针对脱硫白泥的理化特性展开系统研究!对比白泥与常规石灰石的区别!力图获得影响
白泥脱硫效果的主要原因!为白泥在国内电厂的大规模应用奠定基础'
? 实验部分
?A? 测定方法及主要仪器 本文中实验及表征除特殊规定外!均在室温下完成' 待测储备液制备' 取*Q=* ;白泥试料置于预先
达A*c以上' 相对于石灰石C石膏法烟气脱硫而言!白泥脱硫更加经济高效!脱硫剂活性较高!成本低廉!
无二次污染' 因此!白泥应用于火电厂湿法脱硫!部分或全部替代石灰石有一定的经济和技术可行性' 但
根据国内部分应用造纸白泥进行湿法脱硫的工程经验!白泥用于湿法脱硫有一些技术上的不足之处!比如
白泥溶解杂质较多$白泥杂质造成白泥泵频繁堵塞$石膏含水量高!处置难度大$石膏浆液中铝盐等杂质增
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白泥中的主要成分为,5,L#!还含有<;L等其他杂质!其\`高于!*)!!* !,5,L# 沉淀分离过程中白泥
中还残留一定量的(5L`!使其显示出强碱性' 白泥的生产工艺)!)* 如图! 和图) 所示'
图!"造纸纸浆纤维提取原理图
据中国造纸协会调查资料!)*!# 年全国纸及纸板生产企业有# B** 多家)B* !我国每年生产约= *** 万:纸 张!其产量超过世界纸张总产量的一半)=* !造纸厂草浆碱回收苛化系统产生大量白泥废渣!白泥的综合利
收稿日期 录用日期 )*!= @!! @!*$
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第一作者马双忱"!A>?%# !男!博士!教授!研究方向&脱硫(脱硝(碳捕集等' 7C95.&&91J!))=F!>#'J%9
烘干) -' 白泥中所含物质由O射线衍射ON_" 德
国 测定其中扫描范围为 连续扫描扫描速度 所含元素 Y43a04K_? P_$P(,7# !
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由O射线能谱7_M"英国牛津仪器!j(,P能谱仪#分析得出' 其晶体形状及粒径由扫描电镜M7<"日本电
中图分类号 文献标识码 文章编号 "O=!!""
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图="不同\`值下白泥和石灰石混合的脱硫效率
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第# 期
马双忱等&白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析
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钠(氯化铝及硫酸亚铁等添加剂对脱水特性的影响'
脱分除析仪ML中) 后! 测的量气体其经中干剩燥余后的通入ML到) 量7,!L最<后7(气) 体烟气经
洗净 (5L`
ML)
后清洁排放'
对不同实验条表征方法
图#"实验系统流程图
白泥样品表征前研磨成粉末!在!*= g烘箱中
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环境工程学报
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白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析
马双忱!! 陈凡! 文晓春) 闫天元)
!'华北电力大学环境科学与工程学院!保定*+!*** )'四川泸州川南发电有限公司!泸州>B>***
白泥的主要成分和石灰石相同!其中含有的<;L等物质在脱硫过程中加强白泥的脱硫活性!少量 (5L`的存在使得白泥的碱性远高于石灰石!有利于ML) 的脱除' BA? 白泥和石灰石浆液脱硫效率的对比
由图B(图= 及图> 可发现!白泥浆液(白泥和石灰石的混合浆液"二者等比例混合#以及石灰石浆液三 者在相同浆液浓度下"!c#!脱硫效率随浆液\`变化趋势相同!即随着浆液\`值升高!脱硫效率升高'
!通信作者
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环境工程学报
第!! 卷
用虽然取得了进展)>C+* !但仍然存在占地堆放!堵塞河床!污染水体等问题' 造纸白泥的主要成分为,5,L#
和目少的量!在氢电氧厂化(钠造纸!用企它业作构脱建硫工剂业脱生除态烟经气济中!的既能ML充) !分可合使理湿地法利脱用硫白成泥本资降源低!=又* 能c )促?* 进!又企可业达间到的以循废环治经废济的!
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图B"不同\`值下白泥的脱硫效率
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第# 期
马双忱等&白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析
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图#"实验系统流程图
白泥样品表征前研磨成粉末!在!*= g烘箱中
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环境工程学报
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白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析
马双忱!! 陈凡! 文晓春) 闫天元)
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白泥的主要成分和石灰石相同!其中含有的<;L等物质在脱硫过程中加强白泥的脱硫活性!少量 (5L`的存在使得白泥的碱性远高于石灰石!有利于ML) 的脱除' BA? 白泥和石灰石浆液脱硫效率的对比
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环境工程学报
第!! 卷
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