國內(nèi)脫硫工藝主要采用爐內(nèi)噴鈣/爐后加濕活化的干式脫硫工藝。該方法主要分為兩個階段。一階段以石灰石為吸收劑,磨細噴入爐內(nèi)高溫區(qū)(900℃~1250℃),石灰石加熱分解。分解形成的CaO在懸浮狀態(tài)下與SO2、SO3、O2反應,產(chǎn)生固態(tài)硫酸鈣;第二階段是爐內(nèi)未完全反應的石灰與活化器上部噴入的霧化水反應,產(chǎn)生氫氧化鈣。后者與煙氣中剩余的SO2反應,產(chǎn)生固態(tài)亞硫酸鈣,部分亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣,最終與粉煤灰一起由電除塵器收集。
一、脫硫粉煤灰
(1)脫硫灰用于混凝土會帶來什么后果
由于各電廠脫硫工藝和煤質不同,脫硫灰成分不固定,因此使用脫硫灰,混凝土不一定緩凝。而當脫硫灰中亞硫酸鈣占的比例高時,會造成水泥和外加劑的相容性變差,混凝土安定性下降,干縮增大,混凝土出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象,緩凝時間超過48小時,甚至更長。而且混凝土的后期強度還可能降低。有資料表明,當亞硫酸鈣含量達到60%時,脫硫灰會使混凝土90d強度降低10MPa。
(2)如何鑒別脫硫灰
由于脫硫灰是煙塵中的細灰和氧化鈣發(fā)應生成的以石膏為主的產(chǎn)物,因此其外觀顏色淺,手感比粉煤灰細膩。又因為其中含有氧化鈣,將其放入器皿中,稍加水攪拌,滴入酚酞溶液呈堿性,酚酞變紅。而且因氧化鈣(石灰),石灰與水反應是放熱過程,水溫會上升。又因其主要成分是石膏,這種灰放在空氣中若干天就會發(fā)硬。脫硫灰目前主要用作水泥的調凝劑,但許多時候粉煤灰供應商也把它運到攪拌站,當做“粉煤灰”使用。
二、脫硝粉煤灰
選擇性催化還原脫硝機理如下:在催化劑的催化作用下,向溫度280℃~420℃的煙氣中噴入還原劑(NH3或尿素等),將NOx還原成對環(huán)境無害的N2和H2O。
煙氣脫硝反應過程如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(NH3為還原劑)
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O(尿素為還原劑)
煙氣中摻雜的SO3與脫硝過程中未反應的NH3(逃逸的氨)反應生成硫酸氫銨。硫酸氫銨具有粘性,其不僅會造成火電廠催化床層和空氣預熱器堵塞也會吸附于粉煤灰表面及空隙中,造成粉煤灰硫酸鹽和銨鹽含量偏高。在水泥水化產(chǎn)生的高堿環(huán)境下,飛灰中的銨鹽與OH-反應釋放氨氣。有研究表明:粉煤灰中的脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4,對水泥和粉煤灰二元體系的標準稠度需水量和初凝時間影響較小,而二元體系的終凝時間隨著脫硝副產(chǎn)物含量的增加逐漸延長;當脫硝副產(chǎn)物NH4HSO4含量小于1.5.%時,其對粉煤灰和水泥二元體系抗折強度和抗壓強度影響較小,但當含量大于1.5%時,隨著NH4HSO4摻量的增加,抗壓強度逐漸降低,各齡期強度甚至降低超過10%。
脫硝粉煤灰摻量在10%時對水泥的強度基本沒有影響,在20%和30%時影響較小,當摻量達到40%時,3d和7d的抗壓強度降低幅度較大?;炷猎跀嚢琛⒄駬v和早期水化過程中均存在明顯的氨氣釋放現(xiàn)象。采用脫硝粉煤灰拌制混凝土過程中不僅出現(xiàn)新拌混凝土含氣量與黏性增加、硬化混凝土力學性能與耐久性能降低的問題。