脱硫石膏农业利用研究进展与展望

概述火电厂脱硫石膏定义、生产过程和性质。简述了脱离石膏的工业利用，详述了脱离石膏对酸性和碱性土壤改良的现状和机理，并展望了脱硫石膏促进滩涂土植被演替的前景。     

脱硫石膏对不同质地滨海盐碱土性质的改良效果

研究选取了2种不同质地的滨海盐碱土以及2种不同来源的脱硫石膏,借助土柱淋洗实验方法,分析了不同质地土壤在施加不同石膏后的土壤粒径分布、透气性、水力传导度、pH值以及钠离子累积质量的变化。结果表明：加入脱硫石膏之后,盐碱土中的粘粒比例减少,物理结构得到改善,孔隙度变大,透气性和水力传导能力增强,能够有效加快脱盐过程;比较不同质地的盐碱土改良效果表明,脱硫石膏对粘粒比例较高的土壤改良效果显著强于粘粒比例较低的土壤（p<0.01）,施加2.5%石膏,粘粒比例下降6.5%,透气性提高45%,水力传导度增加185%,pH值降低了1.1,钠离子累积质量增加78%,而粘粒比例较低的土壤改良效果要差于粘粒比例高的土壤。比较不同来源石膏对土壤改良效果表明,石膏中的静态溶出率这一性质是决定脱硫石膏对盐碱土改良效果的重要因素,静态溶出率越高,则凝聚更多的带负电荷的粘粒,实现土壤物理结构快速改善。     

脱硫灰-石灰石湿法脱硫石膏中杂质悬浮分离实验

根据脱硫灰及石膏的特性,在无挡板平底圆筒搅拌槽内,对脱硫石膏中的杂质进行完全离底悬浮分离实验,研究结果表明,完全离底悬浮搅拌时,悬浮高度比越低,越有利于杂质分离。对于直径D≥24cm的搅拌槽,当桨叶离底高度cb=4cm,桨径槽比d／D=0．65,杂质分离效率叼最高,约82％;当直径D=20cm时,杂质分离效率η随d／D的增大而增大,桨叶离底间距减小,杂质分离效率受d／D影响程度减小;当桨叶离底高度cb=4cm时,随着搅拌槽直径D的增大,杂质分离效率总体呈现增大趋势,降低桨叶离底高度cb杂质分离效率变化较大;进行完全离底悬浮分离后,石膏纯度提高。     

脱硫石膏改良碱化土壤种植枸杞的效果研究

利用燃煤电厂脱硫石膏改良盐碱地对于废弃物资源化利用和发展循环经济具有重要意义。选择具有典型代表性的宁夏西大滩碱化土壤,采用两因素随机区组田间实验设计,进行脱硫石膏改良碱化土壤种植枸杞的效果实验研究。研究表明脱硫石膏施用量和施用深度不同,对于降低土壤碱化度、总碱度和pH值,改良土壤碱性的效果不同;脱硫石膏施用量不同,对于促进枸杞枝条和径杆的生长不同。施用量24 000 kg/hm2较48 000 kg/hm2提高枸杞枝条生长量10.5%～18.7%、径杆生长量10.5%～18.7%;脱硫石膏施用量24 000 kg/hm2,施用深度60 cm更有利于提高枸杞红果体积、红果鲜重和产量。脱硫石膏施用量24 000 kg/hm2,施用深度60 cm较未施脱硫石膏提高枸杞红果体积、红果鲜重和产量分别为28.3%、15.0%和37.9%。     

脱硫石膏与碳酸铵反应过程及反应机理

以烧结烟气脱硫石膏资源化循环利用为目的,碳酸铵为原料制备碳酸钙和硫酸铵,对该反应过程进行研究,探索其反应机理及反应的动力学方程。通过热力学计算可知本反应是常温下即可发生的放热反应,该反应符合缩芯模型。由实验得知,当反应时间是2 h,脱硫石膏粒度不大于0.125 mm,搅拌速率不小于250 r/min时,该反应为固相产物层扩散控制;在此条件下,求取反应动力学方程,确定反应速率常数与温度的关系。     

脱硫石膏不同施用量对新疆盐碱土壤改良效果及作物产量的影响

为了探究脱硫石膏改良盐碱土的最佳施用量,以新疆玛纳斯河流域石河子绿洲盐碱地为研究对象,研究脱硫石膏不同施用量对小麦产量以及土壤理化性质的影响,并对脱硫石膏改良盐碱土壤进行安全性评价。研究表明：脱硫石膏施用量2 t·(667 m2)-1（2 t）比施用量为1 t·(667 m2)-1（1 t）、3 t·(667?m2)-1（3 t）更有利于降低土壤容重、增加土壤孔隙度;对土壤pH和电导率降低能力表现为2 t > 3 t > 1 t;2 t处理土壤中Na+、K+、Mg2+含量均低于1 t和3 t处理;脱硫石膏量为2 t·(667 m2)-1对小麦产量增加效果最好,2 t处理较3 t和1 t处理产量分别增加9.48% 和 2.21%,综合评价脱硫石膏施用后对土壤改良效果及作物产量,以施用量2 t·(667 m2)-1作用效果显著。     

脱硫石膏粒径分布与脱水性能实验研究

脱硫石膏粒径分布是影响脱硫石膏浆液脱水性能的重要因素之一,以干法、湿法筛分和研磨破碎获得不同粒径分布的脱硫石膏,在相同的过滤条件下,对不同粒径分布脱硫石膏浆液脱水性能进行了研究,实验结果表明,当脱硫石膏粒径d50大于50μm且（d90-d10）小于100μm,真空过滤最大真空度不低于0．098MPa,过滤时间不少于2．5min,滤饼厚度不超过20mm时,石膏滤饼含水率可以降低到12％以下（最低可达10％）;d50在17μm为脱硫石膏在相同的过滤条件下能够实现真空脱水干燥的转折点;d50和（d90-d10）共同影响石膏脱水性能,d50小于20μm时,仅表现为d50的影响。     

白泥脱硫性能和副产品石膏脱水特性分析

造纸白泥作为造纸业的副产品已在部分电厂脱硫中得到应用,但仍然存在一些技术问题。采用XRD、EDS、SEM等表征手段研究造纸白泥的理化特性,分析了白泥脱硫副产品石膏难以脱水的原因。由于白泥中残留氢氧化钠产生的高pH值以及其中MgO等所起到的脱硫助催化作用,使得白泥的脱硫活性高于常规脱硫吸收剂石灰石;白泥浆液pH值较高,有利于提高脱硫效率,但不利于脱硫浆液中亚硫酸盐的氧化,石膏产物中CaSO3·1/2H2O含量偏高,导致石膏品质下降。研究结果对分析白泥脱硫石膏脱水困难原因,以及找出有效的解决措施有较大的参考价值。     

石灰-石膏法旋流板塔脱硫技术及其应用

石灰-石膏法旋流板塔烟气脱硫技术将石灰-石膏法脱硫工艺与高效传质的旋流板塔设备相结合,具有运行可靠性高、脱硫效率高、一次性投资低、运行费用低的优点.该技术已成功应用于江苏某企业3台170 t/h煤粉炉烟气脱硫除尘,其运行效果均达到或超过设计值,并通过环保验收,为企业带来了可观的经济效益和环境效益.     

生物炭和脱硫石膏对盐碱土壤基本理化性质及玉米生长的影响

采用玉米室内盆栽实验的方法,研究了内蒙古包头市西部盐碱土壤在施用以玉米秸秆和污泥为原料制备的生物炭、脱硫石膏及其混合物等不同土壤改良剂对土壤基本理化性质及玉米生长的影响。研究结果表明：单独施用生物炭能够显著提高土壤中养分含量,虽然随着玉米的生长,对土壤养分大量吸收,土壤养分略有降低,但土壤养分仍远远高于未经任何处理的盐碱土壤养分含量;单独施加脱硫石膏对降低土壤碱度、盐度有显著效果,施用脱硫石膏后土壤pH呈下降趋势（0~80 d）,pH最多降低了0.74个单位,且脱硫石膏具有较好的脱盐作用,种植玉米后土壤中溶解性盐含量分别降低了22.55%、25.60%、33.74%、44.07%、45.41%。生物炭和脱硫石膏混合物对土壤的影响,既在一定程度上降低了土壤盐、碱度,又提高了土壤中养分含量,且对玉米生长具有促进作用,能提高玉米生物量。     

湿法烟气脱硫工艺中烟气再热方式的选择

分析了湿法烟气脱硫烟气再热原因,介绍了多种烟气再热方法,并对其进行了技术分析,为湿法烟气脱硫工程的烟气再热系统设计提供了依据。     

腐殖酸钠在湿法石灰石烟气脱硫系统中阻垢性能的研究

介绍了腐殖酸钠(HAS)的阻垢机理,研究了HAS在石灰石湿法烟气脱硫系统中的阻垢效应,同时在相同的条件下与己二酸的阻垢效果作了对比实验.结果表明,HAS对pH在5.5～6.5、质量分数为3.5%的石灰石脱硫浆液有很好的缓冲作用;并在此浓度的脱硫浆液中,质量浓度为1.5g/L的HAS的阻垢效果达到最佳.石灰石浆液中挂片上的结垢量对比实验得出,添加最佳浓度己二酸时的结垢量,只比添加最佳浓度HAS时的结垢量平均少1.8×10-4g/cm2.     

软锰矿浆烟气脱硫反应器试验研究

研究了喷射鼓泡反应器 (JBR)的桨叶直径、桨叶埋深和气体喷射管分布等结构参数对脱硫率和锰浸出率的影响 ,从而优化了反应器结构。     

湿式烟气脱硫喷淋塔内部流场数值模拟研究

以300MW机组湿法烟气脱硫喷淋塔为研究对象,利用计算流体力学通用软件对其内部两相流场进行模拟。气相湍流由标准k 模型描述,喷淋液滴由拉格朗日颗粒轨道模型描述。预测了无喷淋和有喷淋2种条件下的气相湍流流场分布、沿塔高方向不同截面上的气速分布以及喷淋液滴的轨迹。模拟结果表明,引入喷淋液后,出口截面气速分布明显均匀化,其最大值由无喷淋时的12m/s降至6m/s。该最大值出现在靠近塔壁处,是由塔壁附近喷淋密度较低造成的,可通过改进周边喷嘴的布置方式及喷嘴型式进行优化。     

半干法烧结烟气脱硫灰的氧化改性

半干法烧结烟气脱硫灰中含有大量CaSO3,而CaSO3对于脱硫灰的稳定性具有重要影响,限制了脱硫灰的处理和综合利用。为了解决该问题,采用低温静态氧化改性实验和高温动态焙烧改性实验,在掺加和不掺加催化剂条件下,对含CaSO3的脱硫灰进行了氧化改性研究,并结合热重实验考察了半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的高温动态氧化改性效果。结果表明,在低温为45、75和90℃时,掺入不同催化剂对半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3进行氧化改性2 h,效果依次为:MnO2 > Fe2O3 > 不掺催化剂 > V2O5,且CaSO3的氧化率均低于2.2%;在不掺催化剂的条件下,在350℃以上焙烧30~60 min,CaSO3的氧化率均可达到85%以上。结合热重分析结果发现,选择合适的焙烧温度和时间对提高CaSO3的氧化率有重要作用。     

醇胺离子液体对烟气硫的高效脱除

燃煤烟气中的SO2对人体健康和生态环境危害很大,传统的除硫装置大都存在二次污染。离子液体作为新型吸收剂有着广泛的应用前景。制备柠檬酸三乙醇胺离子液体作为脱硫剂,在模拟烟气条件下对SO2的吸收性能进行研究。结果表明：柠檬酸三乙醇胺离子液体具有高效脱硫性能,在70 min时脱硫率仍能达到80%以上;温度升高不利于脱硫过程的进行;而SO2浓度增加,离子液体的吸收量增加;离子液体的解吸工艺简单,在90 ℃下加热80 min可完全解吸,再生性能良好。柠檬酸三乙醇胺离子液体对SO2的吸收主要以化学吸收为主,同时伴有物理吸收过程,吸收摩尔比达到3.38～3.68 mol·mol-1。     

烟炱吸附法烟气脱硫的试验研究

利用燃油锅炉本身排出的烟炱作脱硫吸附剂 ,进行了在布袋除尘器内可以实现的烟气脱硫试验。结果表明 ,在烟气温度 1 1 0℃、过滤风速 0 .6— 0 .7m/min、吸附床层厚度为 2— 3mm等工艺条件下 ,吸附时间在 60min内的平均脱硫率为 40 .3%。     

相对湿度对钙基脱硫剂干法烟气脱硫效率的影响

为得到干法烟气脱硫较优的相对湿度,并验证钙基脱硫剂在干法烟气脱硫中的可行性,在模拟干法烟气脱硫实验台上,研究了钙基脱硫剂在不同相对湿度(0~45%)条件下,脱硫剂的出口浓度、脱硫效率和固硫量。结果表明,在相对湿度从0变化至45%时,可以稳定运行的穿透时间由160 min增加到720 min,可达100%脱硫效率的运行时间由0增至580 min,脱硫剂的固硫量从43.37 mg增加到332.09 mg;增加相对湿度能显著提高烟气脱硫效率,在保证烟气不穿透物料且不出现黏壁现象的条件下,较优的相对湿度为45%。研究明确了在低相对湿度条件下此种脱硫剂的可行性并确定了较优化的干法脱硫湿度,为干法脱硫条件的选择提供了参考。