电石渣脱硫剂的应用

电石渣脱硫剂的应用

摘要：电石渣脱硫剂的使用能够达到节能降耗的目的，在各个电厂中得到了较

为广泛的应用。因此，本文分析了电石渣脱硫剂替代石灰石、石灰脱硫剂的意义

及其在各种脱硫工艺中的脱硫原理和适用性，介绍了内蒙古三联化工集团电石渣

脱硫剂在各种脱硫工艺的成功应用及其特点。

关键词：电石渣；脱硫机；应用研究

前言：电石渣是工业电石(CaC 2 )生产乙炔气时产生的废渣，主要成分是 Ca(OH) 2。某化工集团现有 PVC 装置生产能力40 万t/a，满负荷生产时每年可产生电石渣(干基)60 万 t 左右。用电石渣代替石灰石生产水泥是目前电石渣综合利用中较为彻底、技术上也较为成熟的方法。某化工也曾考虑建设一套利用电石渣生产水泥熟料生

产线，但随着国家对水泥产业的调控，该项目未能实施。因此，某化工产生的电

石渣主要是补贴运费送至周边的水泥生产企业生产水泥，但是随着国家一系列环

保政策的实施，原有的一些不符合产业政策的小水泥厂被关停，未被关停的水泥

厂也是开开停停，导致电石渣成为制约某化工发展的最大障碍。

1.电石渣应用研究进展

1.1建材

建材行业主要用于生产水泥、制砖和做路基材料。（1）用电石渣大比例替代石灰石原料生产水泥，能有效降低水泥生产成本，具有良好的经济效益。具体生

产工艺有机立窑工艺、湿法回转窑工艺、湿磨干烧工艺，新型干磨干烧工艺。（2）用电石渣、煤渣等为主要原料生产标准建筑砖，减少因粘土砖而毁坏良田

的情况。另外还可以制免烧砖，碳化砖等，砖的抗压强度在 5 MPa 以上，达到相

关建材标准。（3）做路基原料根据交通部颁发的行业标准《公路路面基层施工

技术规范》（JTJ 034-93），有效钙含量在 20%以上的等外石灰、贝壳石灰、珊瑚

石灰及电石渣等，通过实验，只要混合料的强度符合标准，就可以应用做路基原料。而试验结果表明，电石渣稳定土的强度等指标达到了规范的要求，适于做筑

路材料。使用电石渣代替生石灰的技术能使筑路工程造价降低30%。

1.2环保

在环保上，电石渣主要用于生产脱硫剂、处理酸性废水。电石渣主要成分是Ca（OH）2，强碱性，能有效吸收酸性气体。脱硫能力比商品 Ca（OH）2高 20％，成本仅为商品 Ca（OH）2的三分之一。目前，美国 ALANCO 公司的荷电干吸收剂

喷射脱硫系统（CDSI）和瑞典 ABB 公司的循环流化床脱硫系统（CFD）均采用电

石渣作为脱硫剂。在国内，浙江巨化、太原第一热电厂、新疆石河子天富集团所

有热电厂均已成功使用电石渣做脱硫剂进行烟气脱硫，效果很好，中国平煤神马

集团建有用电石渣做脱硫剂的生产线，产品已开始在集团内部电厂试用。利用电

石渣的强碱性，可以中和处理酸性废水，还可以处理含砷、含氟、含铬电镀废水，对某些废水还起到沉淀混凝作用。湖北宜化利用电石渣处理纯碱生产过程中的废水，每天使用电石渣约 2 000 t。

1.3化工产品

利用电石渣中主要成分是Ca（OH）2的这一特性，可以代替熟石灰生产纯碱、过氧化钙、漂白液、漂粉精、环氧乙烷、环氧丙烷等多种化工产品。

2.电石渣脱硫剂用于炉内脱硫的适用性分析

2.1电石渣脱硫剂的优势

(1)电石渣脱硫剂有效成分比石灰石高。目前，普遍使用的石灰石原料的设计

参数见表1，三联化工电石渣脱硫剂成分见表2。

表 1 石灰石设计参数

表 2 电石渣脱硫剂成分

由表 2 可以看出:CaO 的折算质量分数为 65%以上;而石灰石即使纯度达到100%，CaO 质量分数也仅为 56%，因此相同质量条件下电石渣的 CaO含量远高于

石灰石。(2)电石渣的比表面积高于石灰石。电石渣表观密度为 550 kg/m 3 ，中位

粒径为27.13μm，平均粒径为52.46μm，粒度较常规使用的炉内脱硫石灰石粉明

显偏细，所以电石渣的比表面积高于石灰石，反应速度快，反应能力强。

2.2电石渣脱硫剂的适用性分析

从以上分析不难看出，电石渣与石灰石相比有很大优势，具体用到实际脱硫

中的适应性分析如下。(1)电石渣脱硫剂用于炉内脱硫的适用性分析。从炉内干法

脱硫原理对比不难看出:电石渣与石灰石用于炉内干法脱硫均需要首先分解为CaO，脱硫剂的分解条件和分解速度就成为制约脱硫效果的首要因素。通过热重分析试

验很容易得到石灰石和电石渣的分解情况，电石渣高于 400 ℃即可发生分解，而

石灰石的起始分解温度一般在600 ℃以上。而且电石渣的分解反应与 SO 2从煤中燃烧释放接近同步，所以电石渣与 SO 2的接触时间长于石灰石，反应更充分。由此，电石渣的炉内脱硫能力优于石灰石。(2)电石渣脱硫剂用于现有半干半湿法脱

硫的适用性分析。半干半湿法的脱硫剂通常是采用 CaO，采用过热蒸汽或者空气

作为输送介质。使用过热蒸汽输送脱硫剂和脱硫灰的特点是:石灰在输送过程中与

水蒸气反应，变为湿强碱性的 Ca(OH)2，Ca(OH) 2较 CaO 容易与烟气中的 SO 2反应;过热的水蒸气会激活粉煤灰中 10%以上的潜在碱性物质，使之变为有活性的碱

性物质并参与脱硫反应，在大大降低脱硫剂使用量的前提下，同样能达到理想的

脱硫效果采用空气输送脱硫剂，由于没有CaO 消化环节，因而SO 2的去除率低。但是对于电石渣脱硫剂，由于其主要成分就是Ca(OH) 2 ，因此用于半干半湿法脱

硫系统不但可以进一步提高脱硫效果，而且可以采用空气输送脱硫剂，从而可以

提高 CaSO3转化为 CaSO4的比例。(3)电石渣脱硫剂用于现有湿法脱硫的适用性分析。从技术原理上来说，以电石渣替代石灰石作烟气脱硫剂是完全可行的，而且

电石渣作为脱硫剂与 SO2的反应速度快。首先因为 Ca(OH) 2在水溶液中的溶解度

为 1. 608 kg/m 3，约为石灰石溶解度的10000倍 ;另外用电石渣脱硫时，由于

Ca(OH)2分解生成的 OH－与 SO 2水解反应生成的 H+反应生成H2O，所以两个反

应互相促进，反应速度很快，而石灰石的分解反应会受到CO2逸出速度的影响，

反应速度相对会慢很多。

3.电石渣脱硫剂生产工艺流程简述

来自某化工电石渣临时堆场的电石渣，含水质量分数约为 23%，通过翻斗运

输车将其卸入电石渣仓。电石渣仓下部出料，经喂料器进行较准确的计量后，通

过皮带输送机喂入烘干锤式破碎机进行烘干。烘干后的成品电石渣则随热烟气进

入旋风除尘器及布袋除尘器，经过两级除尘收集到的成品电石渣通过链式输送机

及斗式提升机入库储存。成品通过仓式泵气力输送至包装机包装入库或散装车运输。该工程控制烘干锤式破碎机进口热风温度在650 ～750 ℃，采用热风炉系统

进行加热，系统排出的废热空气送氯碱界区再利用。

结语：电石渣由最初没人要的固废逐步变成建材、环保、化工等多领域的原

材料，是大量科技人员经过长期创新、探索的结果，电石渣由废变宝也是中国氯