泰達(dá)專業(yè)生產(chǎn)烘干機(jī),節(jié)能干燥設(shè)備講解煙氣脫硫石膏知識:石灰石/石膏濕法工藝是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的煙氣脫硫技術(shù),約占已安裝機(jī)組容量的70%。該方法是以石灰石為脫硫劑,通過向吸收塔內(nèi)噴入吸收劑漿液,與煙氣充分接觸混合,并對煙氣進(jìn)行洗滌,使得煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的強(qiáng)氧化空氣反應(yīng),例如:一個30萬KW的燃煤電廠,如果燃煤含硫1%,每年就要排出脫硫石膏3萬噸。
煤炭占我國一次能源消耗量的75%,其中火電燃煤又占了1/3,1997年全國工業(yè)SO2排放為1852萬噸,國內(nèi)6MW以上的火電排放的SO2為600多萬噸。2000年全國火電廠裝機(jī)約為22000萬KW,同年在建脫硫機(jī)組總?cè)萘繛?000萬KW?;痣姀S大規(guī)模脫硫的技術(shù)條件已經(jīng)成熟,今后幾年,我國將加快推進(jìn)這一工程。目前已經(jīng)建成投產(chǎn)脫硫裝機(jī)容量530萬KW,在建脫硫機(jī)組總?cè)萘繛?800萬KW。到2010年末,全國火電廠煙氣脫硫機(jī)組總?cè)萘考s為4500~5000萬KW,以70%采用濕法脫硫,含硫量2%的煤,平均應(yīng)用基Qdw=20.93Mj/kg(5000Kcal/kg),年運(yùn)行5000h(210天),年平均發(fā)電煤耗350g/kwh,平均脫硫率90%,則年產(chǎn)生FGD為760~950萬噸。因此副產(chǎn)脫硫石膏的量十分巨大。
2.天然與脫硫石膏的相同點(diǎn)
一,水化動力學(xué)、凝結(jié)特征、產(chǎn)出過程與天然石膏相同,只是速度快;
二,轉(zhuǎn)化后的五種形態(tài)、七種變體物化性能一致,可以代替天然石膏作建材;
三,無放射性,不污染和危害健康。
3.天然與脫硫石膏的不同點(diǎn)
?。ㄒ唬┰紶顟B(tài):天然石膏粘合在一起,脫硫石膏以單獨(dú)的結(jié)晶顆粒存在。脫硫石膏主要礦物相為二水硫酸鈣,主要雜質(zhì)為碳酸鈣、氧化鋁和氧化硅,其他成分有方解石或α石英、α氧化鋁、氧化鐵和長石、方美石等。煙氣脫硫石膏部分晶體內(nèi)部有壓力存在,而天然石膏主要以韻態(tài)存在。脫硫石膏雜質(zhì)與石膏之間的易磨性相差較大,天然石膏經(jīng)過粉磨后的粗顆粒多為雜質(zhì),而脫硫石膏其顆粒多的卻為石膏,細(xì)顆粒為雜質(zhì),其特征與天然石膏正好相反。顆粒大小與級配:煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均其分布帶很窄,顆粒主要集中在30-60μm之間,級配遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于天然石膏磨細(xì)后的石膏粉。
?。ǘ╈褵龣C(jī)械性能:煙氣脫硫石膏的脫水溫度在120-160℃左右,脫硫石膏脫水時為脫游離水,其物料溫升速率較慢,排潮量大;后過程為脫結(jié)晶水,其物料溫度上升速率較快,排潮量小。我們通過試驗所確定的熟石膏炒制最佳溫度為160-180℃,經(jīng)過陳化后,在此溫度內(nèi)得到的建筑石膏強(qiáng)度最高、性能最優(yōu)。脫硫熟石膏粉的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GB9776-88優(yōu)等品建筑石膏強(qiáng)度要求,但其加水后的流變性不好,顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重,制品容重較大。用這種石膏作紙面石膏板,一方面難以控制其干粉的流動、運(yùn)輸、喂料性能,另一方面由于離析分層,會導(dǎo)致板面強(qiáng)度和容重不勻,板芯和護(hù)面紙粘接出現(xiàn)問題;用作粉刷石膏時,其施工性能也較差。因此,煙氣脫硫石膏應(yīng)考慮粉磨問題。由于石膏結(jié)晶體呈柱狀,顆粒結(jié)構(gòu)緊密,使水化硬化體有較高的強(qiáng)度。表面強(qiáng)度比天然石膏高10-20%,也證明了兩種石膏結(jié)構(gòu)致密程度的差異。煙氣脫硫石膏硬化體表面強(qiáng)度比天然石膏高。
?。ㄈ┗瘜W(xué)成分:特別是雜質(zhì)成分上的差異,導(dǎo)致其脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學(xué)性能、流變性能等宏觀特征上的不同。
4.國內(nèi)外石膏板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展
近年來,石膏制品以其特有的優(yōu)勢獲得了極大的發(fā)展,尤其是紙面石膏板在我國輕質(zhì)裝飾裝修材料中占居了最大比重,并主要作為吊頂和隔墻板材料被廣泛的應(yīng)用。近幾年來,我國紙面石膏板的生產(chǎn)獲得了長足的發(fā)展,市場統(tǒng)計資料:1996為5000萬m2,1999年達(dá)到了1億m2,2002年1.73億m2,2003年2.15億m2,2004年超過了3.5億m2。折合石膏資源應(yīng)用總量350萬噸。泰和的發(fā)展勘稱為典范,憑借自身管理、技術(shù)、市場等若干綜合競爭優(yōu)勢,就占居了這其中的1/3強(qiáng)。2003年9600萬m2,2004年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷近1.29億m2。
1996年世界紙面石膏板產(chǎn)量約為50億m2,有制造企業(yè)約240家,按生產(chǎn)能力計算,約45%在美國,20%在西歐,20%在亞洲,當(dāng)年日本人均石膏板用量約5m2。進(jìn)入90年代以來,美國石膏板需求增加了48%,達(dá)到創(chuàng)記錄水平,約25.8億m2,人均年用量已接近10m2。1998年的石膏板消費(fèi)量明顯大于其生產(chǎn)量。1998年加拿大生產(chǎn)了約3.25億m2石膏板,其中有1/3出口到美國,1%出口到北美以外的國家。中國的泰和和北新也有少量出口。按1999年1月1日計,美國紙面石膏板的生產(chǎn)能力(折算為δ12.7mm厚度)約26.75億m2,加拿大生產(chǎn)能力約3.59億m2。預(yù)計今后4年之內(nèi),美國將有9家新建石膏板廠投產(chǎn)和一些老廠擴(kuò)容,總生產(chǎn)能力可望提高近20%,達(dá)到約31.5億m2。其中最大的一家新廠的年生產(chǎn)能力將達(dá)到約8350萬m2。紙面石膏板的生產(chǎn)占用了全美90%的石膏資源。
5.煙氣脫硫石膏國內(nèi)外利用現(xiàn)狀
工業(yè)發(fā)達(dá)國家比較好的解決了脫硫石膏運(yùn)輸、干燥、改性、應(yīng)用等技術(shù)性難題,石膏工業(yè)都在大規(guī)模采用脫硫石膏,應(yīng)用技術(shù)也比較成熟。日本是世界上最早大規(guī)模應(yīng)用脫硫裝置的國家,每年排放脫硫石膏近200萬噸。FGD品質(zhì)高,利用最好,平均達(dá)到97.5%以上,1977年利用量達(dá)到214.5萬噸,幾乎全部用于生產(chǎn)石膏板,近年還采用粉煤灰和FGD并添加少量石灰作成具有火山灰反應(yīng)強(qiáng)度的“波造特”濕潤性粉狀材料,作為沙土替代料。德國FGD技術(shù)最先進(jìn)且數(shù)量最大,并全部利用,主要在產(chǎn)地建廠生產(chǎn)石膏板,另外用作替代高齡土和方解石生產(chǎn)紙的填料和涂膠料。英國和荷蘭生產(chǎn)α和Α,用于自流平地面和砌塊。美國70年代后發(fā)展迅猛,2000年的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到900萬噸。目前主要和天然石膏一起用于生產(chǎn)石膏板。按照目前的趨勢,預(yù)計2010年,全世界的脫硫石膏排放將達(dá)到5000多萬噸。
脫硫石膏是資源,要珍惜利用。我國現(xiàn)在每年排放的脫硫石膏在50萬噸以上,大多露天棄置或用來鋪路、填溝。堆存等占據(jù)大量的土地,對環(huán)境造成了二次污染,也浪費(fèi)了大量優(yōu)質(zhì)資源。國內(nèi)脫硫石膏產(chǎn)生的歷史很短,綜合利用也是剛剛起步,對其應(yīng)用價值和市場競爭力普遍認(rèn)識不夠。天然石膏的處理工藝和設(shè)備也并不完全適合脫硫石膏,更增加了應(yīng)用上的難度。導(dǎo)致國內(nèi)現(xiàn)在還沒有很好的展開應(yīng)用。脫硫石膏品位高、適合作為建材生產(chǎn)的原料。但需要突破大量應(yīng)用在工業(yè)化生產(chǎn)時的若干技術(shù)性難題:開發(fā)先進(jìn)適用的技術(shù)進(jìn)行脫硫石膏烘干處理、磨細(xì)改性、連續(xù)煅燒,有針對性的攻克應(yīng)用時的過程控制等專有技術(shù)。綜合利用也要選準(zhǔn)方向和產(chǎn)業(yè),附加值高、先進(jìn)生產(chǎn)方式的產(chǎn)業(yè)才能適合。并且由于脫硫石膏料性、化學(xué)成分、脫水特征、易磨性以及煅燒后的建筑石膏力學(xué)性能、流變性等差異,原料附著水烘干能耗高,如果不能采用先進(jìn)適用的技術(shù)勢必得不償失。
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