半干法脫硫產(chǎn)物中亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化研究

雷本喜

摘要：半干法脫硫灰一般包含的物質(zhì)有，煤粉灰、亞硫酸鈣、氫氧化鈉等物質(zhì)。因其中中含有大量的亞硫酸鈣，對脫硫會的綜合應(yīng)用形成了極為不利的影響。本文主要是從半干法脫硫灰的的特點(diǎn)開展相應(yīng)的分析，并通過采用實(shí)驗(yàn)的方式來對半干法脫硫進(jìn)行必要性的研究，得出的有關(guān)結(jié)論是半干法脫硫會對高溫缺氧環(huán)境下的綜合應(yīng)用極為不利，在露天堆放的環(huán)境中或者是在進(jìn)行綜合利用時(shí)，都需要盡量與酸性溶液或者是酸性降雨發(fā)生有效的接觸。

關(guān)鍵詞：半干法脫硫產(chǎn)物;亞硫酸鈣;研究

1 煙氣脫硫方法分類

當(dāng)前，在國內(nèi)外的化工相關(guān)企業(yè)。其所生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)用的煙氣脫硫方式各不相同。若將其進(jìn)行分類，可大致分成幾種類型：第一種是通過吸收劑對煙氣進(jìn)行洗滌，被稱之為濕法煙氣脫硫，第二種是通過吸收劑漿液對煙氣進(jìn)行噴霧吸收并干燥處理，被稱之為半干法煙氣脫硫，第三種是通過噴射鈣基對煙氣進(jìn)行吸著，被稱之為干法煙氣脫硫[2]。半干法煙氣脫硫的應(yīng)用優(yōu)勢在于其占地面積小、成本投入少、能源消化少、難度系數(shù)低、簡單易于操作。應(yīng)用比較廣泛的地區(qū)是中、低硫煤地區(qū)、嚴(yán)重缺水地區(qū)、老機(jī)組改造等有關(guān)的方面，并且其也具有非常好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。目前，這種脫硫方式已經(jīng)被越來越多人所熟知和應(yīng)用。尤其在國內(nèi)的脫硫應(yīng)用中，半干法脫硫已經(jīng)成為脫硫方式的主流。但是，脫硫灰中通常都會存在很多的亞硫酸鈣、粉煤灰及未發(fā)生任何反應(yīng)的脫硫劑，這些物質(zhì)的存在，必定會成為脫硫灰進(jìn)行有效處置時(shí)和綜合利用技術(shù)的阻礙，所以才在傳統(tǒng)建設(shè)行業(yè)中并未得到最大化的應(yīng)用。尤其是水泥、混凝土、制磚等，只能將其作為拋棄處理。脫硫灰長期堆放，必定會對周邊環(huán)境中的大氣，以及地下水產(chǎn)生重要的影響，所以環(huán)保部門需要對進(jìn)行重點(diǎn)的監(jiān)管。

2 半干法脫硫技術(shù)

當(dāng)前，應(yīng)該在防治二氧化硫污染的主要方式可分為三種，本文重點(diǎn)闡述燃料脫硫的方式，燃料脫硫是指在燃料燃燒過程中進(jìn)行脫硫，或者是燃燒后進(jìn)行脫硫，也被稱為煙氣脫硫。煙氣脫硫?qū)νǔ２粫t內(nèi)燃料的燃燒造成直接影響，同時(shí)也不會影響傳熱效果，是目前控制二氧化硫污染中非常明顯同時(shí)也是最有的方法。煙氣脫硫技術(shù)在具體的應(yīng)用過程中，主要是通過利用吸收劑或者是吸附劑有效的去除煙氣中所含有的二氧化硫，并使其能夠有效的轉(zhuǎn)化為相對比較穩(wěn)定的硫化物或者是硫。

因技術(shù)和經(jīng)濟(jì)以及其它等因素的共同原因，部分煙氣脫硫工藝已經(jīng)被歷史前進(jìn)的車輪所碾壓，而其中的主要工藝得到了良好性的發(fā)展，并已經(jīng)逐漸的趨于成熟化。半干法煙氣脫硫施工既有干法的特點(diǎn)又有濕法的特點(diǎn)，若是應(yīng)用干的吸收劑，所排出干的副產(chǎn)品，通常都不會有污水或者是廢水的排出，更有重要的是脫硫以后所得到的產(chǎn)物很容易處理，需要應(yīng)用到的相關(guān)設(shè)備很少，系統(tǒng)難度系數(shù)很低。經(jīng)過近年來對實(shí)驗(yàn)的不斷研究與技術(shù)的不斷深化改革，使其得到了良好性的發(fā)展，新工藝的脫硫技術(shù)，從某種層面上而言，與濕法工藝具有同等重要作用，都具有相對較好的性價(jià)比。因此，對國家的環(huán)保工作能夠起到非常好的作用效果。

3 半干法煙氣脫硫的工藝機(jī)理

半干法煙氣脫硫的濕法脫硫與干法脫硫，其兩者之間的脫硫方式明顯不同。與濕法煙氣脫硫，是通過氫氧化鈣以及其他堿性漿液制成脫硫劑，在脫硫的過程中，通過對二氧化硫的氣體的吸收液化，形成化學(xué)反應(yīng)。而干法脫硫則是在應(yīng)用干性脫硫劑的基礎(chǔ)上，使?fàn)t內(nèi)氣體被吸收液化，此時(shí)的脫硫劑必然會與二氧化硫產(chǎn)生氣固化學(xué)反應(yīng)，有效的脫除二氧化硫;半干法主要是脫硫劑以漿液的方式被噴入煙氣中，這樣吸收劑與二氧化硫便會發(fā)生液化化學(xué)反應(yīng)，與此同時(shí)，漿液水分會被全部蒸發(fā)，繼而得到干態(tài)產(chǎn)物。采用在濕狀態(tài)下開展有關(guān)方面的脫硫工作，主要是根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)所決定的，因?yàn)樵谝欢ǖ母稍飾l件下，堿性吸收劑，如比較常見的氫氧化鈣與二氧化硫必定不會產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)，若要有化學(xué)反應(yīng)，水是不可或缺的成分，只有這樣脫硫反應(yīng)才會得到有效的進(jìn)行。而在干態(tài)下對脫硫產(chǎn)物進(jìn)行處理過程中，酸堿反應(yīng)在進(jìn)行同時(shí)，必須要對煙氣自身的熱量蒸發(fā)吸收液水分進(jìn)行相應(yīng)的利用，最終將產(chǎn)物呈現(xiàn)出“干態(tài)”。

4 脫硫灰中亞硫酸鈣催化氧化的研究

半干法脫硫灰屬于亞硫酸鈣型脫硫灰。亞硫酸鈣由于自身所具有的性質(zhì)，所以在穩(wěn)定性方面相對比較低，若有一定量的亞硫酸鈣存在，必定會影響脫硫灰的有關(guān)方面的回收及利用，所以現(xiàn)階段對脫硫灰在進(jìn)行研究的過程中，通常都會把焦點(diǎn)放置在亞硫酸鈣型脫硫灰上，即對半干法脫硫灰實(shí)行最大化的利用。

亞硫酸鈣氧化在進(jìn)行實(shí)際研究過程中，主要是集中于低溫條件下，亞硫酸鈣的非催化氧化與催化氧化。由元素周期表得知，過渡金屬既可以做到接受成對的電子和共軛建，又可以進(jìn)行重新恢復(fù)，這樣不僅可以使反應(yīng)物之間所具有的活化能得到降低，還可以起到催化反應(yīng)的作用。眾所周知，過渡金屬元素在催化劑性價(jià)比方面都相對比較高，更為重要的是可以輕而易舉的購買。因過渡元素具有良好的催化作用，所以在工業(yè)行業(yè)中得到了非常廣泛性的應(yīng)用。因此，在進(jìn)行催化氧化實(shí)驗(yàn)研究過程中，為了與工業(yè)生產(chǎn)在實(shí)踐方面得到良好性的融合，催化劑在進(jìn)行選擇的過程中，過渡金屬氧化物及其過渡金屬鹽類通常是作為最佳的選擇。

在開展對對亞硫酸鈣在低溫條件下，氧化實(shí)驗(yàn)的相關(guān)分析與研究中，可以采用化學(xué)滴劑的檢測方式，除此之外，還可以通過X射線衍射的方式加以檢測分析。X射線衍射的檢測過程，是以亞硫酸鈣作為研究對象，分析其在轉(zhuǎn)化程度的具體內(nèi)容?；瘜W(xué)滴定檢測方式，則是應(yīng)用對亞硫酸鈣具體含量的分析與研究。一般可以在弱酸性溶中，投放一定計(jì)量的碘，使其與亞硫酸鹽形成化學(xué)反應(yīng)，使其氧化成為硫酸鹽，其次，再加適量的淀粉硫酸鈉溶液滴定過量碘的方法。選擇的催化劑有五氧化二釩（V5O5）、二氧化錳（MnO2）、氧化鐵（Fe2O3）和一種過渡金屬鹽類作為催化劑。通過實(shí)驗(yàn)表明，在四種催化劑中，催化劑效果非常明顯的是過渡金屬鹽類催化劑，其次是V5O5。在催化劑確定以后，還需要增加使用適量的催化劑，并對試劑反應(yīng)的溫度和時(shí)間乃至氧化的結(jié)果進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比對可以發(fā)現(xiàn)：亞硫酸鈣的轉(zhuǎn)化率與溫度有直接的關(guān)聯(lián)，當(dāng)實(shí)際溫度超過相應(yīng)指標(biāo)后，轉(zhuǎn)化速率會大幅度提升;而問題低于限度值時(shí)，催化劑是其中主要的影響因素;伴隨著反應(yīng)逐步的進(jìn)行，亞硫酸的濃度會呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢，氧化過程會逐漸趨于緩慢的狀態(tài)。

5結(jié)束語

綜上所述，半干法煙氣脫硫工藝，對其進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用，非常的有必要，不僅能夠減少對環(huán)境的污染，還可以有效降低對資金的應(yīng)用，所以是一種非常有效的，且具有可行性的實(shí)驗(yàn)研究，對未來的工業(yè)發(fā)展具有良好的促進(jìn)作用。因此，必須要對其加大研究，為社會創(chuàng)造更多的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]許琴.半干法脫硫產(chǎn)物中亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化研究[D].華北電力大學(xué);華北電力大學(xué)（保定），2011.

[2]余欣雨.半干法脫硫灰渣性質(zhì)、組成分析及轉(zhuǎn)化初步研究[D].湖北：華中科技大學(xué)，2013.

（作者單位：安徽建筑大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院）