碱性工业废弃物在烟气脱硫中的应用

介绍了电石渣干燥制粉的工艺流程，对电石渣干粉作为火电厂干法、半干法烟气脱硫

工艺的脱硫剂的可能性进行了量化分析论证。
    引　言
    近年来，国家对环保越来越重视，开展 SO2 的治理工作已成为当前火电厂的重要任务。
我国火电厂烟气脱硫工作起步较晚，比较成熟的脱硫工艺技术还比较少，多数停留在积
累工程经验阶段，引进国外的工艺尚在摸索论证阶段。
    在脱硫剂的选用上，主要是采用钙吸收法。
    无论是采用 CaCO3、CaO 或 Ca（OH）2，其共同的原理都是通过化学反应，使钙元素
以 Ca（OH）2 形态与烟气中的 SO2 反应，生成 CaSO3 和 CaSO4。
    脱硫终产物中 CaSO3 的物性比较特殊，在开发利用上尚无比较成功的先例，如果仅仅
作为废弃物填埋处理，则对脱硫剂的选择上应优先考虑以废治废的原则。实验室中有过利
用工业废碱渣作为脱硫剂的试验。
        全 国 许 多 大 、 中 型 化 工 企 业 都 有 大 量 的 电 石 渣 产 生 ， 电 石 渣 的 主 要 成 分 是
Ca（OH）2，易溶于水，长期露天堆放会污染土壤和浅层地下水，使土壤盐渍化和盐碱
化，大量电石渣的堆放还挤占宝贵的土地资源。

以电石渣干粉作为 NID（NewIntegratedDesulfurisation）工艺烟气脱硫系统的脱硫剂，

取得了成功应用，本文主要介绍 NID

 

脱硫工艺。

1　NID 烟气脱硫工艺

    NID 工艺的原理为利用含石灰（CaO）的干反应剂或干的熟石灰 Ca（OH）2 与烟气中
的 SO2 反应，石灰在一个专门的消化器中加水消化成 Ca（OH）2，然后与从除尘器下来
的大量循环灰相混合并进一步加水增湿使混合灰的水分含量达到 5％，然后进入直烟道
反应器，含 5％水分的循环灰由于有极好的流动性，省去了喷雾干燥法复杂的制浆系统，
克服了普通半干法烟气脱硫中可能出现的粘壁问题。大量的脱硫循环灰进入反应道后，由
于有极大的蒸发表面，水分蒸发很快，在极短的时间内使烟道温度由 138℃冷却到
71℃，烟气相对温度则很快增加到 40％～50％，脱硫灰的含水量由 5％降到 3％。一般情
况下，脱硫效率和石灰利用率与出口烟气的相对湿度有关，出口温度离绝热饱和温度越
近，石灰的利用率越高。出口温度的低限受副产品输送特性限制。最佳状态是趋近绝热饱
和温度保持在 15～20℃。一方面利用 SO2 分子溶解并离子化，另一方面使脱硫剂表面的
液膜迅速变薄，利用 SO2 的传质扩散，同时由于大量的循环灰，未反应的 Ca（OH）2 进
一步参与脱硫，所以反应器中 Ca（OH）2 的浓度很高，反应器中有效 Ca／S 比（摩尔
比）很大，且加水消化制得的新鲜 Ca（OH）2 具有很高的活性，这样可以弥补反应时间
的不足，能保证在不到 2s 的时间内使脱硫效率大于 80％。另一方面，再循环物料中 95％
以上为固态，所以再循环量可以达到 30～50 倍，甚至更高，从而保证了高效地利用石灰，
由于脱硫剂是不断循环的，脱硫剂的有效利用率高达 95％以上，故脱硫剂的消耗接近于
理论耗量，部分溢流入终产物仓，由气力输送装置外送。由于氧化时间短，所以脱硫灰的
最后组分主要以亚硫酸盐的形式存在。对烟气分布、回料供给速率及分布和增湿水用量进
行有效控制，可以达到最佳脱硫效率所需的适应条件。SO3 和卤化酸类（HC1  

， HF 等）

的酸性比 SO2 强，几乎全部与 SO2 一起被吸收。适量的卤化钙盐的吸湿性可以延长雾滴
在湿润环境的干燥时间，有利于 SO2 的脱除。
    NID 脱硫工艺使用的脱硫剂从高位计量仓下部由螺杆输送和皮带称计量送入消化器。消