高比消石灰-中文-PDF

高比熟石灰在干法吸附中的应用英国化学工程师协会IChemE 废物论坛 2003

“高比表熟石灰在干法吸附中的应用” 烟气净化 (FGT) 工艺，可以粗略划分为三类：

1. 湿法烟气净化工艺

2. 半干法烟气净化工艺

3. 干法烟气净化工艺

湿法FGT 工艺主要应用于电厂的烟气脱硫 (FGD)。该工艺的洗涤工艺，

令到烟气的温度在大约60 - 70°C 。在半干法工艺中，石灰乳悬浮液输入烟气流中，烟气温度通过水的蒸发，冷却至140 – 170 °C 。反应产品做为干粉在后续过滤器中被分离。在干法工艺中，反应物料做为干粉被送入烟气。该工艺可以在高温 (850 – 1000 °C), 中温 (300 – 450 °C) 和低温 (80 – 220 °C) （特别是垃圾焚烧厂的烟气处理）环境下使用。基于其给予客户决定性的优势，干法工艺成为现代烟气净化的标准方式，

所有工艺的共同点，是采用石灰基产品（研磨石灰石 - 碳酸钙，石灰 - 氧化钙，熟石灰 – 氢氧化钙）来中和酸形成污染物（HCl ，SO2，HF ）。这些产品应用洗涤气体的标准是，除了化学纯度（CaO 含量和次要成份）外，

● 研磨石灰石：活性和粒度分布， ● 石灰：水合表现（T60值，分散性）， ● 熟石灰：粒度分布，比表面积，孔体积。 从化学的角度来看，熟石灰一般用于干法和半干法工艺。

从上世纪八十年代中期开始，Lhoist 就开始研究用于干法,半干法工艺的

产品 (WÜLFRAsorp ®, WÜLFRAgran ®

)。这种集中研究的结果，就是第一个

高比熟石灰产品的诞生WÜLFRAsorp ® A. 与标准熟石灰BET 比表面积18 m 2

/g

相比，WÜLFRAsorp ® 的比表面积是38 m 2

/g. 以这种方式，在干式吸收工艺中，可用于气固反应的表面积，原则上提高了一倍。更多的，基于产品更加精细(D50，3微米，相对于标准熟石灰的D50, 6微米)，粒子的数量与可分散性也明显提高。Lhoist 公司的集中研发，催生了进一步对标准熟石灰性能的提升，

产生了 Spongiacal ® (德国注册型号: WÜLFRAsorp ®

D SP 法国注册型号

Captacal ® SP). 该产品在比表面积（45 m 2

/g ）提高的基础上，其孔体积，尤其对困难的SO 2移除来说特别重要的参数，得到了提高。与标准熟石灰孔体积

0.08 cm 3/g 相比，Spongiacal ® 的孔体积超过0.2 cm 3

/g (N 2 吸附).

图 1: 不同熟石灰的比较

普通熟石灰WÜLFRAsorp® Spongiacal®

图 2: 发展历史

干法工艺已成为现代烟气净化的标准，因为它们为用户提供了决定性的优势。除了安全符合强制性限值和高的灵活性，它们也带来较低的投资和运营成本，低人工支出，以及一个简单的概念和节省空间的设计。反应产物是在干燥的状态下产生的。其使用的例子可以在几乎所有的应用领域找到，例如：

●木材和生物质发电厂

●市政垃圾焚烧发电厂

●危险废物焚烧厂

●常规电站

●有色金属加工

●玻璃熔炉

●陶瓷行业

●工艺烧制。

除了对酸形成污染物的脱除外，最感兴趣的地方，是其可以脱除生态毒性物质，如重金属（如汞，铅，锌）和二恶英/呋喃（PCDD/ PCDF）。这些吸附工艺通过使用合适的混合产品，在低温在范围内有利的进行。Lhoist集团对于这种应用，基于®Spongiacal，熟石灰和石灰石粉，可以根据客户的要求，提供量身定制的产品。使用的吸附材料包括了褐煤焦炭和活性炭。Lhoist为此目的提供的产品提供更高的固有安全性。如果有需要，无需额外的设备和人员支出。满足了需求更简单，更可靠的设备安装工程。

图3:石灰碳混合物

针对工艺定制优化的产品的使用，赋予了半干法干法工艺操作者独有的优势。因此，高反应熟石灰（®Spongiacal）因为以下原因，而被普遍采用：

●操作材料的消耗最小化，

●实现安全符合强制性限制值，

●减少了大量的剩余废物（要求尽量减少残余废物！）。

在低温范围内，高反应熟石灰产品（WÜLFRAsorp®A和®Spongiacal）已成功地应用了一段时间。一个重要的发展，是半干法与干法工艺步骤以及高孔隙率产品（MCD过程）的组合。介质的温度范围为特殊水合物，尤其是移除SO2水合物，提供了良好的使用条件。例如，在玻璃行业的烟气净化，在350 -

500°C 的温度区间，成功使用了WÜLFRAsorp®A 4。在高的温度范围，大约850-1000°C ，专门开发使用了烟气净化的高比表面积产品（如WÜLFRAsorp®）。 WÜLFRAsorp ® A WÜLFRAsorp ®

A Spongiacal ®

NHL / 磨碎石灰石 WÜLFRAsorp ® D SP NHL

NHL

~ 1200 - 1000 °C ~ 850 - 450 °C

~ 300 - 220 °C

~ 1000 - 850 °C ~ 220 - 80 °C

~ 450 - 300 °C SO 2 SO 2 + HCl SO 2 + HCl

Max. 180°C

PCDD/DF + Hg

图 4: 石灰基产品的温度应用范围

除了温度外，一些其他因素也影响污染气体的去除。他们可以归纳为燃气性质（已知），工艺工程（能够影响）和吸附剂（能够影响）。熟石灰在半干法和干法工艺中受温度的影响，也在这里进行讨论。

通过废物焚烧处理的实际例子，来讨论运行结果与运行经验

废物焚烧处理厂

在20世纪90年代初，烟气净化装置的改造与建设，是从垃圾与危废焚烧场(MWI / HWI)开始的。其原因是德国的法案17th BImSchV ，其几乎完全转变成为欧洲法律，同时也影响了其他的工业领域。

在这方面的重要目标，包括了高效率移除HCl ，SO2，以及生态毒性污染物。为了满足强制性目标，在第一阶段安装了非常复杂的湿法工艺，而一些运营商使用改造或升级的半干法或干法工艺。MCD 工艺是一个成功的符合17 BImSchV 成本效益的措施。多种方法中，有喷雾吸附和干式吸收，以及两者的组合。相当重要的是高反应Spongiacal®产品在干式吸收阶段的使用。混合吸附剂已被广泛用来减少生态毒性污染物。