电厂石膏处置方案可行性.docx

随着我国经济的飞速发展，我国的能源消耗越来越大，其中主要以煤炭资源为主。这就产生了大量的温室气体和酸性气体，对环境卫生产生了很大的危害，已经严重制约经济的发展。目前我过燃煤电厂对烟气的处理最广泛且有效的方法就是用石膏进行脱硫处理，脱硫石膏就是电厂处理SO2后得到的工业副产品。我国对脱硫石膏的综合处理技术已初步成熟，目前国家已经就资源综合利用、发展循环经济、推进新型墙材更新换代、鼓励绿色建材等方面出台了相关的产业政策，为脱硫石膏的综合利用带来了良好的机遇。? 脱硫石膏与天然石膏不同，天然石膏是在原始状态下天然石这黏合在一起的；脱硫石膏以单独的结晶颗粒存在。脱硫石膏主要矿物相为二水硫酸钙，主要杂质为石灰石中伴生的相关其他矿物（如碳酸钙、氧化铝和氧化硅、氯化铁、方解石、长石、方美石等），对石膏的建筑性能基本没有影响。烟气脱硫石膏的颗粒大小较为平均，其分布带很窄，颗粒主要集中在30~60μm之间，级配远远差于天然石膏磨细后的石膏粉。?脱硫石膏的水化动力学、凝结特征及过程与天然石膏相同，只是速度快；脱硫石膏物化性能与天然石膏基本一致。脱硫石膏中二水石膏（CaSO4·2H2O）的品位可达90%~93%，游离水合量10%~12%，含碱低，无放射性，有害杂质少，可以代替天然石膏用作建材工业原料。脱硫石膏与天然石膏有一定差异，主要表现在原始状态、机械性能和化学成分，特别是杂质成分上的差异，从而导致其脱水特征、力学性能、流变性能等宏观特征上与天然石膏有所不同。在借鉴国外综合利用经验的基础上，国内已经对脱硫石膏的应用作了大量的研究开发工作，脱硫石膏经过干燥、煅烧、冷却、调性后，完全能生产出质量良好的建筑石膏及相关的石膏制品。石膏建材制品的质量取决于建筑石膏粉的质量，而建筑石膏粉的质量是取决于石膏原材料以及煅烧的效率。因此煅烧是脱硫石膏处理工艺技术中最为关键的。? 脱硫石膏的处理：? 1．气流煅烧工艺?气流煅烧是属于直接换热、瞬间煅烧工艺类型的，最典型的设备为锤式烘干煅烧磨，集干燥-煅烧为一体的煅烧系统。它是一种热烟气的锤式磨机，磨机最侧部为主传动装置，带动直径?1600mm的转子高速旋转，转子上有多个交叉分布的锤子。石膏和500℃~600℃的热气体从上部一侧进入磨机内，在离心力作用下，通过粉碎和研磨从另一侧排出，使石膏与热气流直接接触而迅速脱水而成建筑石膏。这种磨可煅烧天然石膏和工业付产石膏。它的特点是：设备体积小，生产效率高，能耗最低，产品质量稳定，适合大型连续生产的石膏制品生产线。? ?2．回转窑煅烧工艺?回转窑内没有许多内部管束，管内通热烟气、蒸汽或导热油。生石膏均匀地加入回转窑，管束外物料与窑内管束内的热烟气进行间接换热，管束具有非常大的换热面积并随着窑一起转动，对物料能产生强制的搅拌作用。石膏粉在这种机械搅拌力和二水石膏脱水所释放的水蒸气共同的作用下，不断的翻滚并与热烟气充分的进行热交换，使二水石膏脱去结晶水，逐渐变成半水石膏。石膏的煅烧温度约为160℃，石膏的煅烧周期约为几十分钟。较低的热烟气与石膏之间的温差和较长的石膏停留时间能使熟石膏获得非常好的相组份。? ?3.RFC流化床煅烧工艺RFC流化床式煅烧炉该炉是90年代澳大利亚RBS速成建筑系统有限公司的产品。流化床式煅烧炉外形为立式圆柱体，一侧中部进料另一侧下部进热风，炉体下部称为床，床底部设有气流分配器，使热气流按要求达到不同速度梯度，将石膏粉吹起使之处于悬浮状态，同时进行热交换，该煅烧炉最大进料粒度≤10mm，使二水石膏脱水而成半水石膏。严格控制床层温度和气体压力，料层温度梯度小使床层内二水石膏最大限度地变为半水石膏，保证了产品的质量。据澳方介绍，这种炉可煅烧天然石膏和工业付产石膏，可用任何燃料及热能，加工范围广泛的原料和粒径，并有自洁功能，有严格的煅烧温度控制，产品性能稳定。该炉属低温慢速煅烧，物料温度130℃~150℃，在炉内停留40~50分钟甚至1小时，煅烧产品的相组成大部分为半水石膏，只有极少量的无水石膏Ⅲ和二水石膏，没有无水石膏Ⅱ。? ?4．沸腾炉煅烧工艺?沸腾炉是立式直筒状容器，在底部装有一个气体分布板，工作时使气流从底部均匀进入床层，床层内装有大量的加热管，管内介质为饱和蒸汽或导热油，石膏颗粒进入炉膛后，遇热呈流态状，同时热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉，使之沸腾脱水分解。这一煅烧工艺是国内20世纪80年代为配合纸面石膏板生产自行研发制造的。该设备采用低温煅烧，石膏不易过烧，只要料流稳定，出料温度控制适宜，成品大部分均为半水石膏。近年来山东地区应用较多，产品多供纸面石膏板生产线和其它制品。沸腾炉设备小巧，结构简单，能耗较低，热耗约为25万千卡/吨成品，本身的热效率在95%以上，使用蒸汽时热效率57%~67%，导热油67%~76%，此炉操作方便，基建投资省，运