主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 四川大学     

基本信息

项目名称:
以废治废——钢渣与氢氧化钠双碱法脱硫技术工艺研究
小类:
能源化工
简介:
采用鼓泡反应器对以氢氧化钠和钢渣为脱硫剂的双碱法烟气脱硫率的主要影响因素进行实验,得出了它们与烟气脱硫率的关系,其最佳实验条件。在此条件下脱硫率可长时间保持在80%以上。同时在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案。同时在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案。此工艺能比现有传统工艺节约大量资金,做到以废治废,节能减排的目标。
详细介绍:
采用鼓泡反应器对以氢氧化钠和钢渣为脱硫剂的双碱法烟气脱硫率的主要影响因素进行实验,得出了它们与烟气脱硫率的关系,其最佳实验条件:通气量0.05m3/h,SO2进口浓度1200ppm,钢渣量为40g,钢渣粒径200目,钢渣浸泡时间2h,停留时间36s,Na+浓度为0.5mol/l,循环液500ml。在此条件下脱硫率可长时间保持在80%以上。同时在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案. 本工艺实现以废治废,节能减排。采用钢渣—氢氧化钠双碱法脱硫,利用钢渣实现氢氧化钠的循环利用,保证高脱硫率,做到了有效脱硫,减少二氧化硫的排放,保护了环境。与此同时还有效利用钢渣,避免钢渣堆积造成二次污染,节约了钢渣处理费用和钢渣填埋的土地使用,并且有效利用钢渣实现了以废治废、节能减排的目的。 强化钢渣溶解速率,提高了脱硫率。氢氧化钠—钢渣双碱法脱硫,直接利用氢氧化钠脱硫,持续时间长且保证高脱硫率。而钢渣与反应液作用,相对于直接溶解,反应速率更快,溶解反应更彻底,做到了加强钢渣溶解速率,提高脱硫率。 相对于当今世界上燃煤发电厂采用的脱硫主导工艺技术—湿法烟气脱硫,本工艺脱硫,不存在积垢、堵塞等问题,反应液循环使用,操作条件温和,操作技术和设备简单,脱硫率较高,投资成本小,运行费用低。

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  • 以废治废——钢渣与氢氧化钠双碱法脱硫技术工艺研究
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作品专业信息

撰写目的和基本思路

本文主要介绍在实验室条件下采用鼓泡反应器在实验室对以氢氧化钠和钢渣为脱硫剂的双碱法烟气脱硫率的主要影响因素进行实验,得出了它们与烟气脱硫率的关系,找出最佳实验条件,并在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案。做到以废治废,节能减排,为以后的实际工业应用提供理论依据。

科学性、先进性及独特之处

本工艺主要是通过二氧化硫与氢氧化钠发生化学反应,反应生成物亚硫酸钠溶于水,含亚硫酸钠的脱硫循环液与投加的钢渣中的氧化钙反应可生成氢氧化钠和亚硫酸钙。通过沉淀分离可将难溶的亚硫酸钙从循环水中分离,而氢氧化钠溶于水可循环使用,脱硫过程只消耗钢渣。

应用价值和现实意义

本实验项目相对于当今世界上燃煤发电厂采用的脱硫主导工艺技术—湿法烟气脱硫,本工艺脱硫,不存在积垢、堵塞等问题,反应液循环使用,操作条件温和,操作技术和设备简单,脱硫率较高,投资成本小,运行费用低,并且做到了以废治废,节能减排。若投入实际应用将有效的减少SO2的排放,同时解决钢渣的废物堆积等问题,式样废物资源化,为国家的建设提供了一个技术支持,努力建设资源节约型、环境友好型社会。

学术论文摘要

摘 要:采用鼓泡反应器在实验室对以氢氧化钠和钢渣为脱硫剂的双碱法烟气脱硫率的主要影响因素进行实验,得出了它们与烟气脱硫率的关系,找出最佳实验条件:通气量0.05m3/h,SO2进口浓度1200ppm,钢渣量为40g,钢渣粒径200目,钢渣浸泡时间2h,停留时间36s,Na+浓度为0.5mol/l,循环液500ml。在此条件下脱硫率可长时间保持在80%以上。同时在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案。此工艺能比现有传统工艺节约大量资金,做到以废治废,节能减排的目标。 关键词:双碱法;烟气脱硫;钢渣;以废治废

获奖情况

鉴定结果

参考文献

[1] 吴开源. 双碱法烟气脱硫工艺在火电厂的应用[J]. 上海电力,2006(5):494-495 [2] 曹晓满,王祖武,李超,等.PH值对双碱法脱硫效果和运行的影响[M].环境科学与技术,2006,29(6):27-29. [3] 司芳,贺玉晓,孟红旗.双碱法烟气脱硫效率影响因素研究[J].河南化工,2006,23:21—23. [4] 李玉平,谭天恩.双碱法烟气脱硫的基础研究[J].重庆环境科学,1999.,21(5):41—44 [5] 晏乃强,施耀,吴忠标,等. 双碱法旋流板塔烟气脱硫工艺[M]. 环境科学,1998,19(5):72. [6] 张同生,刘福田,王建伟等.钢渣安定性与活性激发的研究进展[J].硅酸盐通报,2007,35(9):14-19. [7] 陈盛建,高宏亮.钢渣综合利用技术及展望[J].南方金属,2004,14(10):1-5. [8] 舒型武. 钢渣特性及其综合利用技术[J]. 有色冶金设计与研究,2007,28(5):31. [9] 任如山.影响石灰/石灰石湿法烟气脱硫的因素分析[J].新疆环境保护,2003,25(1).

同类课题研究水平概述

目前,烟气脱硫(flue gas desulfurization,缩写为FGD)是世界上大规模商业化应用的脱硫技术之一。烟气脱硫主要包括:以CaO/CaCO3为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2CO3为基础的钠法和以NH3为基础的氨法等。以上方法各有优缺点,但都要消耗资源,比如石灰石,MgO,Na2CO3和液氨等,烟气脱硫所采用的脱硫剂中最便宜的是石灰石为40-100元/t,液氨为3000元/t,运行费用高。 钢渣是炼钢生产的副产品,钢渣产生率约为粗钢量的15—20%, 2006年我国的钢产量已突破4亿吨,全年产生钢渣近8000万吨。长期以来钢渣作为废物抛弃,既占用大量土地又污染地下水。用钢渣脱硫可实现以废治废,废物资源化利用的目的 本研究采用固体废物钢渣-钠碱双碱法脱硫,具有以下优点:(1)优化操作参数:通气量0.05m3/h,SO2进口浓度1200ppm,钢渣量为40g,钢渣粒径200目,钢渣浸泡时间2h,停留时间36s,Na+浓度为0.5mol/l,循环液500ml;在此条件下脱硫率可长时间(具体时间)保持在80%以上。(2)在实验的基础上,初步设计钢渣-氢氧化钠双碱法脱硫技术工业应用初步方案。(3)本工艺脱硫,不存在积垢、堵塞等问题,反应液循环使用,操作条件温和,操作技术和设备简单,脱硫率较高,投资成本小,运行费用低。(4)从资源有效利用,实现可持续发展的基本国情来看,利用钢渣-氢氧化钠双碱法进行烟气脱硫前景可观,工艺简单,方便可行,从成本到运行费用考虑均优于现有的湿法脱硫工艺。(5)采用钢渣—氢氧化钠双碱法脱硫,利用钢渣实现氢氧化钠的循环利用,保证高脱硫率,做到了有效脱硫,减少二氧化硫的排放,保护了环境。与此同时还有效利用钢渣,避免钢渣堆积造成二次污染,节约了钢渣处理费用和钢渣填埋的土地使用,并且有效利用钢渣实现了以废治废、节能减排的目的。并且强化钢渣溶解速率,提高了脱硫率。
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