氫氧化鈣
氧化鈣ca(oh)2是非常重要的化工原料,由于自身的堿性、抗菌作用、煙氣脫硫效果、吸收
co2及在聚合物中的補(bǔ)強(qiáng)作用,廣泛用于電力、化工、建筑、食品、醫(yī)藥、塑料、造紙、石油添加劑等行業(yè),是較常用的化工原料之一。
01
氫氧化鈣生產(chǎn)工藝根據(jù)生產(chǎn)工藝和反應(yīng)體系不同,cao加水消化為ca(oh)2的工藝分為干法消化(dryhydration)和濕法消化(wetslaking)兩種工藝路線。
1.1干法消化工藝
將某種粒度大小的生石灰投放到消化器中與定量的水(其中水灰質(zhì)量比約為0.5-0.8)相互作用而進(jìn)行消化反應(yīng),因?yàn)榧铀可?,直接制得含水較少的ca(oh)2粉末。消化反應(yīng)過程中釋放出的熱量將部分水轉(zhuǎn)變成水蒸氣,產(chǎn)生的膨脹壓力填充于粒子間隙。
孔隙體積增大,組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,ca(oh)2
形成質(zhì)地疏松的粉末,體積增大為原體積的1.5-2.0倍,產(chǎn)物和原料流動(dòng)性較好。
1.2濕法消化工藝
氧化鈣與水在液相體系中的反應(yīng),所得產(chǎn)物是氫氧化鈣漿料,反應(yīng)結(jié)束后需進(jìn)行過濾、烘干、粉碎、收集以得到粉體狀氫氧化鈣。
相對于干法消化工藝,濕法消化所得氫氧化鈣產(chǎn)品白度高、比表面積大、反應(yīng)體系均勻、工藝穩(wěn)定、效率高、消化條件易控,但水灰比大,工藝復(fù)雜,成本高,且由于反應(yīng)在液相體系中進(jìn)行,溫度難以超過100°c,使得許多過燒的石灰石活性低,難以水化。此外,輕燒的石灰石也由于存在部分未被燒成cao的物料在消化后被當(dāng)做殘?jiān)ィ沟脝挝划a(chǎn)品的石灰石原料消耗大,生產(chǎn)裝置方面也存在一定程度的堵塞與腐蝕,不如干法消化工藝裝置簡單便捷。
02
氫氧化鈣煙氣脫硫原理與工藝
2.1氫氧化鈣脫硫原理
氫氧化鈣煙氣脫硫的基本原理是,通過煙氣大面積與ca(oh)2的接觸,使煙氣中的so2
溶解于水并和氫氧化鈣漿液反映生成亞硫酸鈣,在鼓入大量空氣的條件下,使亞硫酸鈣氧化生成石膏,從而達(dá)到降低煙氣中so2的的。
2.2氫氧化鈣脫硫工藝
煙氣循環(huán)流化床脫硫
煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝是一種使用石灰/生石灰(cao/ca(oh)2)作為吸收劑、以循環(huán)流化床作為脫硫吸收反應(yīng)器的新型半干法脫硫工藝,充分利用循環(huán)流化床的特性,脫硫劑在進(jìn)行氣、固兩相間的傳熱傳質(zhì)過程中循環(huán)多次,延長了反應(yīng)時(shí)間,爐內(nèi)未反應(yīng)完全的大顆粒cao被湍流破碎,為so2反應(yīng)提供了更大的表面積,從而提高了脫硫效率和脫硫劑的利用率。
爐內(nèi)噴鈣-尾部增濕脫硫
爐內(nèi)噴鈣是采用爐膛吸收劑噴射(fsi)脫硫技術(shù),即把石灰石噴入爐膛內(nèi),在超過750℃的高溫下迅速分解成cao,cao與so2在800~1200℃的高溫區(qū)域內(nèi)直接進(jìn)行反應(yīng)生成了caso4,由于其脫硫效率僅20%~50%,遠(yuǎn)低于濕法和半干法脫硫。通過對煙氣增濕活化,使?fàn)t內(nèi)未能參與反應(yīng)完全的cao經(jīng)過噴射增濕轉(zhuǎn)變?yōu)閏a(oh)2,煙氣中的so2與較高化學(xué)反應(yīng)活性的ca(oh)2進(jìn)行反應(yīng),從而將脫硫效率提高至70%~80%。
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氫氧化鈣脫硫的優(yōu)點(diǎn)
(1)脫硫效率高。氫氧化鈣濕法脫硫工藝脫硫率高達(dá)95%以上,不但二氧化硫濃度很低,煙氣含塵量也大幅減少。
(2)技術(shù)成熟,運(yùn)行可行性好。