火电厂脱硫石膏和粉煤灰综合利用的实验研究

对火电厂两大固体废物烟气脱硫石膏和粉煤灰在空气自然条件下的固结反应进行了实验研究。结果表明,粉煤灰与脱硫石膏的最佳质量比为3∶2;少量添加剂有助于固结材强度增加,其中硫酸盐类以1%Na2SO4效果最好,碱性添加剂以1%石灰为佳,添加1%*的盐酸可大幅增加固结材强度;此外,粉煤灰的含碳量和粒径对固结材强度有显著影响。粉煤灰-脱硫石膏固结材以电厂两大固废为原料,可利用工业废渣作添加剂,在空气自然养护条件下具有良好固结性能,可广泛应用于填埋、铺路等对固结性要求不高的领域。     

火电厂脱硫石膏和粉煤灰综合利用的实验研究

对火电厂两大固体废物烟气脱硫石膏和粉煤灰在空气自然条件下的固结反应进行了实验研究。结果表明,粉煤灰与脱硫石膏的最佳质量比为3∶2;少量添加剂有助于固结材强度增加,其中硫酸盐类以1%Na2SO4效果最好,碱性添加剂以1%石灰为佳,添加1%*的盐酸可大幅增加固结材强度;此外,粉煤灰的含碳量和粒径对固结材强度有显著影响。粉煤灰-脱硫石膏固结材以电厂两大固废为原料,可利用工业废渣作添加剂,在空气自然养护条件下具有良好固结性能,可广泛应用于填埋、铺路等对固结性要求不高的领域。     

燃煤电厂固体废弃物综合利用研究

为研究燃煤电厂的固体废弃物在自然条件下的胶结反应及其规律,以利于提高资源综合利用效率、降低污染物排放总量,以燃煤电厂的固体废弃物脱硫石膏、粉煤灰、炉渣为主要原料,在适量添加石灰、水泥及外加剂等的条件下,经配比、搅拌、养护等工序配制胶结材料,并对其抗压特性进行检测;运用国L9(34)正交试验设计方法,研究了3种固体废弃物在自然状态下的胶结反应.结果表明,胶结材料的最优配合比为A2B3C2试验方案,即要获得最优的抗压强度时,脱硫石膏和粉煤灰的最佳配比为3:7,石灰+水泥的添加量为15%,炉渣的添加量35%.     

内蒙库布齐沙漠表层固沙室内风洞模拟试验

利用粉煤灰与聚丙烯酰胺(PAM)的物化性质,构造与土壤性质相似的沙土固结层,通过风洞试验模拟沙土风蚀过程,研究沙土固结层对沙土风蚀的抑制作用.试验对照组为沙土,试验组为按质量比将粉煤灰(10%、20%)和PAM(0.05%、0.1%)分别与沙土交叉配比混合(T1、T2、T3、T4).研究结果表明:粉煤灰、PAM和沙土形成的沙土固结层可以有效提高沙土的起动风速,控制单一变量条件下,增加PAM添加量可以提高沙土固结层起动风速、增加粉煤灰添加量会导致沙土固结层起动风速降低;增加粉煤灰和PAM添加量可以降低沙土风蚀量;粉煤灰(10%)和PAM(0.1%)形成的固结层效果最好.     

燃煤电厂脱硫石膏中重金属汞的稳定性研究

燃煤电厂脱硫石膏在雨水中和太阳光长时间照射下,或作为固体废弃物加工过程中,吸附的汞会再次进入环境中,带来汞的二次污染。通过对脱硫石膏在煅烧、淋洗和暴露大气环境中等3种条件下对脱硫石膏中汞的稳定性进行研究。脱硫石膏中汞以多种化合物的形式存在,其主要是以氯化汞的形式存在。脱硫石膏在150℃煅烧时汞开始挥发,但流失率不高;当温度达到500℃时,汞已经大部分挥发出去,均达到92%以上,汞的流失率随煅烧时间的增加而增加,随煅烧温度的增加而增加,这表明煅烧时间和煅烧温度是影响汞的流失率的重要因素;在淋洗实验中,汞的流失率随淋洗液p H值的增加先增加后降低,随淋洗时间和淋洗液体积的增加而增加,表明淋洗液的体积和淋洗液的p H均是影响汞流失率的重要因素;在自然堆放的环境下,脱硫石膏中的汞随着存放时间延长逐渐流失,最低流失率为7.31%,最高流失率为21.35%。     

改性脱硫灰除氨试验与除氨率时序模型拟合分析

对火电厂粉煤灰改性后制成两种改性脱硫灰,通过试验测定了两种改性脱硫灰吸收氨气与除臭的能力。为描述吸附剂除氨率随时间的变化趋势,构建了除氨率―时序数学模型。结果表明:以10%石灰+75%粉煤灰+15%石膏并在常温消化条件下制备脱硫灰,二者吸收氨气的能力优于同类型市售吸附剂;两种脱硫灰与市售吸附剂除氨率随时间的变化趋势可分别用三次幂关系式和线性关系式进行较准确描述,模型误差较小。该除氨率―时序数学模型可用于预测脱硫灰除氨率随时间的变化趋势,并且应用于工程插值计算。     

液相催化脱硫技术在镍铜冶炼废气治理中的应用探讨

采用二级无喷头脱硫塔和含Mn2 /Fe2 催化剂的石灰水溶液吸收高浓度SO2技术对镍铜冶炼废气进行处理。结果表明,在确定的条件下,脱硫效率达78%以上。在同一流程中同时完成除尘与脱硫过程,设备投资少;脱硫产品石膏可作水泥制造添加剂,运行费用低;设计采用无喷嘴技术,在高pH值条件下吸收,长期运转不结垢,可靠性高。     

白泥烟气脱硫技术与燃煤电厂工程应用

系统地考察了白泥的物化特性、白泥脱硫浆液的特性,并对w（白泥浆液）、pH等因素对脱硫性能的影响进行了研究.在国电肇庆热电有限公司2×350 MW超临界锅炉机组上开展了工程化应用研究,对比研究了白泥脱硫与传统石灰石-石膏法脱硫的性能与石膏副产物特性.结果表明:w（白泥浆液）和pH对脱硫效率影响较为明显,w（白泥浆液）低于12.5%的条件（5.0%、8.0%）下,pH由10.0减至6.0时,脱硫效率逐渐减小;w（白泥浆液）为12.5%的条件下,pH对脱硫效率的影响基本可以忽略;在三层浆液喷淋填料塔内,液气比为8 L/m3,空塔气速为0.4 m/s,脱硫效率最高可达96.7%以上.350 MW燃煤电厂白泥脱硫工程应用结果表明,采用单塔双循环工艺,在运行负荷为240~249 MW范围内,ρ（SO₂）为1 948~1 999 mg/m3的条件下,白泥脱硫的效率（99.25%~99.49%）优于石灰石-石膏法（99.18%~99.20%）;白泥作为脱硫剂时,烟气出口ρ（SO₂）最低仅为10 mg/m3,可满足超低排放标准对SO₂控制的要求.研究显示,与石灰石-石膏法生成的石膏副产物相比,白泥脱硫石膏在酸不溶物、含水率等指标及外观方面基本接近,符合建材制品要求,满足副产物资源化要求.      

复合脱硫添加剂在湿法烟气脱硫系统中的工程应用

在某300MW脱硫机组对添加剂强化SO2吸收,实现高效SO2脱除的作用规律进行了研究.结果表明,脱硫添加剂的加入可以有效提高WFGD系统污染物的脱除效率,减少吸收塔浆液池浆液pH值的波动,提高石灰石传质,增加石灰石利用率和脱硫副产品石膏的品质;添加剂对SO2浓度变化具有良好的适应性,能够保证系统高效、长期稳定的运行;添加剂在脱硫系统的主要损失是石膏携带导致.通过添加剂实现WFGD系统的高效稳定运行是一种有效的手段.     

脱硫增效剂在石灰石-石膏湿法脱硫系统中的应用

为了以较低的投资和运行成本实现SO_2的超净排放,在石灰石-石膏烟气脱硫系统中投加脱硫增效剂。结果表明:在进气SO_2浓度为2 800～3 000 mg/Nm~3、脱硫增效剂投加量为450 mg/L的条件下,净烟气SO_2≤30 mg/Nm~3,可停用1台循环泵并节约电耗720 kWh;投加脱硫增效剂对脱硫装置浆液pH值、石膏、亚硫酸钙、碳酸钙、氨氮以及COD等参数无显著影响,石膏品性以及脱硫废水的处置难度未受影响。     

烟气脱硫石膏对滨海滩涂盐碱地的改良效果研究

在实验室条件下评估了烟气脱硫石膏不同施用量(0、5、10、25和50g/kg)对上海南汇滩涂盐碱土化学性质及对植物生长的影响.结果表明,施加适量烟气脱硫石膏可以降低滩涂土壤盐碱性,促进供试植物生长.与空白处理相比,烟气脱硫石膏施用量为25g/kg时,土壤pH和碱化度(ESP)分别显著降低5.45%和61.5%;可溶性Cl^-和CO₃^2-+HCO₃-含量分别显著降低33.0%和22.7%;可溶性Ca²⁺和SO₄^2-含量分别显著增加85.1%和96.3%(P < 0.05).试验还发现,施用量为25g/kg时土壤有机质和速效磷含量分别降低17.5%和54.0%,土壤速效钾含量提高39.5%.随烟气脱硫石膏施用量增加,番茄的果实鲜重、根鲜重和株茎的增加量分别高达144%、54.3%和9.53%;黑麦草的植株鲜重和根鲜重增加量分别高达46.6%和17.0%.但过量烟气脱硫石膏(如50g/kg)明显对植物生长不利.因此,25g/kg可推荐为改良滨海滩涂盐碱土及促进植物生长适宜和安全的烟气脱硫石膏施用量.     

烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果

为研究烟气脱硫石膏对滨海盐渍土的改良效果,选取上海南汇东滩的滩涂盐渍土为研究对象,开展了两年的烟气脱硫石膏修复试验,研究不同施用量（0、15、30、45和60 t/hm2）烟气脱硫石膏对滨海盐渍土化学性质的改良效果和对绿化乔木生长特性的影响,以及烟气脱硫石膏作为滨海盐渍土改良剂的重金属安全性.结果表明:施加适量烟气脱硫石膏显著降低了滨海盐渍土的pH和ESP（碱化度）,增加了对植物生长有利的Ca2+和SO₄2-含量,减少盐渍土中对植物生长有害的Na+和Cl-含量,降低了土壤速效磷和速效钾含量,增加了植物的株高和胸径.与对照处理相比,烟气脱硫石膏处理的土壤pH和ESP分别降低了5.7%~14.4%和16.7%~59.4%;土壤水溶性Na+和Cl-的含量降低了25.8%~64.4%和16.7%~59.5%,而土壤水溶性Ca2+和SO₄2-含量分别增加了4.08~31.30倍和9.83~23.33倍.施用烟气脱硫石膏2 a后,土壤速效氮与对照处理相比无显著差异,但土壤速效磷和速效钾含量分别较对照处理下降了35.6%~41.1%和21.9%~48.5%.烟气脱硫石膏施用量为60 t/hm2时,银杏和紫薇的株高分别增长了25.1%和34.7%,胸径分别增加了64.5%和35.2%.施用烟气脱硫石膏不会造成土壤重金属污染,不同处理下的土壤重金属含量均小于GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准.研究显示,烟气脱硫石膏应用于滨海盐渍土的改良,可以有效改善土壤质量和生态环境,为滨海城市贡献绿色耕地或绿化用地.      

烟气脱硫石膏对围垦滩涂土壤的脱盐作用

依靠自然降水淋洗和植物演替,围垦滩涂土壤脱盐需要数十年。烟气脱硫石膏可以通过钙(Ca2+)钠(Na+)交换将这一自然脱盐过程缩短到数年内。自2011年起,在长江三角洲崇明岛围垦滩涂进行了现场试验,烟气脱硫石膏的施用量为0,15,30,45和60 t/hm2。结果表明,在年平均降雨量为1 050 mm的条件下,施用烟气脱硫石膏的第2年,滩涂盐碱地表层土壤(0~30 cm)脱盐效果明显,用土壤交换性钠百分率表达的土壤碱化度(ESP)下降了53%。滩涂草本植物的物种数量和覆盖度随烟气脱硫石膏施用比例增加而提高(P0.05),在现场1 m×1 m样方中发现有盐生草本碱蓬、蒲公英、野艾蒿,甚至苜蓿和喜旱莲子草等非盐生植物取代了原优势盐生植物芦苇。较高烟气脱硫石膏处理过的围垦滩涂木本植物的成活率也明显高于未处理的控制地块(P0.05)。安全使用烟气脱硫石膏可望大规模地有效改善围垦滩涂盐碱土壤质量和生态环境。     

脱硫石膏中典型重金属组分批淋滤特性研究

淋滤实验是目前研究固体废弃物中重金属迁移性最常用的方法,为了揭示脱硫石膏中Cr、As、Ni、Pb重金属组分的迁移特征,对脱硫石膏进行赋存形态和淋滤实验的实验研究。结果表明重金属组分大多以氧化物结合态为主,其中FA1中重金属可淋滤态大小为PbAsCrNi,而FA2中重金属可淋滤态为AsPbNiCr。淋滤实验采用pH为4.0和4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液为淋滤液,淋滤时间为17 d,淋滤实验结果表明,各重金属的淋出率随淋滤时间的延长而增加;Cr、Ni、Pb组分随着淋滤液pH值降低而增加;重金属的赋存形态对重金属迁移特性有重要影响。脱硫石膏FA1中Cr、As、Ni、Pb以及脱硫石膏FA2中的Cr、Pb的最高淋出量超过《地表水环境质量标准》,在脱硫石膏资源化应用过程中可能对环境造成危害。     

烧结机脱硫系统应用复合增效剂的节能增效分析

国内某钢厂265 m2烧结机脱硫系统进行了TR-AGSY脱硫增效剂中试应用,结果表明:该脱硫增效剂节能增效效果显著。通过加入该增效剂能够加快石灰石溶解,提高石灰石利用率,使石膏中碳酸钙含量由7.78%降至5.93%;能够强化气液传质,提高脱硫效率,使脱硫效率在入口SO2浓度3 000~4 000 mg/m3的条件下由96.7%提升至99.3%;能够加快氧化与结晶速率,石膏含水率可由16.97%降低至12.76%;可减少循环泵使用个数,显著节省电耗,估算年可节约电费234万~264.6万元。使用脱硫增效剂可带来显著环境效益和经济效益。     

非烧结磷石膏砖的制备研究

以磷石膏为主要原料,辅以粉煤灰、生石灰、河砂等制备非烧结磷石膏砖,探索较优的物料配比及操作条件;设定操作条件为砖坯成型压力20 MPa、105℃下干燥12 h,通过120℃,0.105 MPa的蒸汽养护4 h;最优物料配比为m(磷石膏量)∶m(粉煤灰量)∶m(河砂量)∶m(生石灰量)∶m(成型水量)=1∶0.5∶0.2∶0.15∶0.25。制品强度可达MU10级;制品无浸出毒性风险。     

脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果实验研究

针对上海滨海盐碱土的特点,借助土柱淋洗试验方法,研究了脱硫石膏改良滨海盐碱土的脱盐过程与效果,分析了不同石膏质量配比条件下(0%,1%,2.5%,5%和10%),土壤团粒结构和水力传导度变化以及盐碱土-脱硫石膏体系中的离子交换过程与效率.研究结果表明:加入脱硫石膏之后,盐碱土团粒结构得到改善,孔隙度变大,水力传导能力增强,平均导水系数是对照组的4~5倍,有效加快脱盐过程;在土柱开始淋洗的前6d内,离子交换过程表现最活跃,淋洗液的电导率和离子浓度急剧下降.添加脱硫石膏的土柱中钙离子优先置换出钠离子,平均脱钠效率达到对照组的1.8倍.钙钾离子交换和钙镁离子交换也同步发生,但规模明显小于钙钠离子交换.当脱硫石膏质量配比超过1%时,盐碱土的脱盐效果主要取决于原土中的交换性阳离子总量.随着配比增加,盐碱土脱盐的边际效益增加量并不显著.在充分混匀的理想条件下,建议上海滨海盐碱土改良过程中添加脱硫石膏的质量配比高于1%为宜.     

脱硫石膏热分解特性及其动力学参数研究

采用热分析仪,研究了氮气气氛下分析纯石膏、干法脱硫石膏和湿法脱硫石膏的热重特性,并利用Coast-Redfern法计算了三种石膏的动力学参数。结果表明:三种石膏的分解过程可分为干燥、结晶水脱除、杂质分解和硫酸钙分解等四个阶段;三种石膏中硫酸钙的起始分解温度在1 000～1 200℃之间,且两种脱硫石膏的起始分解温度比分析纯石膏有所降低;分析纯石膏的表观活化能最大,两种脱硫石膏的活化能基本相当,分析纯石膏、干法脱硫石膏和湿法脱硫石膏的表观活化能分别为214.73,128.54,111.12 kJ/mol。     

粉煤灰固化处理生活垃圾焚烧飞灰效果研究

为了减少生活垃圾焚烧飞灰中重金属等污染物对环境的危害,以粉煤灰和脱硫石膏为原料对生活垃圾焚烧飞灰中重金属进行安全处理。采用机械力化学法探究了脱硫石膏与垃圾焚烧飞灰掺加比、(脱硫石膏+垃圾焚烧飞灰)与粉煤灰掺加比、球磨频率、球磨时间和养护温度参数对固化体性能的影响。并通过XRD和FTIR手段对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化机制进行了研究。研究结果表明,采用机械力化学法能够显著提升粉煤灰的活性,并使制备出的固化体具有较高的抗压强度。当脱硫石膏与垃圾焚烧飞灰掺加比为1∶4,(脱硫石膏+垃圾焚烧飞灰)与粉煤灰为2∶3,球磨频率30 Hz,球磨时间2 h,养护温度60℃时,固化体28 d抗压强度达到22.3 MPa,并采用AAS测得固化体浸出液中Cd和Zn重金属的浸出量分别仅为0.015 mg/L和0.008 mg/L,均远低于GB 5085.3-2007规定限值。XRD和FTIR表征结果表明,固化体水化过程中生成了水化硅酸钙(C—S—H)和钙矾石(AFt)并分别主要以物理包裹和化学吸附的形式实现了垃圾焚烧飞灰中重金属的稳定化。     

粉煤灰对脱硫用石灰石溶解特性的影响研究

石灰石-石膏湿法烟气脱硫是我国广泛应用的脱硫技术,其中石灰石（CaCO3）活性对优化脱硫装置的设计,降低脱硫成本,提高脱硫效率显得尤为重要。通过实验对CaCO,活性进行了研究,在固定pH值的条件下,采用酸滴定CaCO3浆液的方法,研究了不同pH值以及粉煤灰对CaCO3溶解率的影响。结果表明,在所测的pH值范围内,较低的pH值有利于CaCO3的溶解,pH值每降低0．5,CaCO3的溶解率增加8％左右。但为了保持吸收溶液的脱硫效果,一般选择pH值=5．0～5．5之间。粉煤灰对石灰石硫酸溶解的影响较小,初始2h内粉煤灰对CaCO3的溶解有较大的促进作用,2h后变为微弱的阻碍作用。