鋼渣法脫硫煙氣脫硫除塵器

　　一、鋼渣法脫硫煙氣脫硫除塵器簡介

　　鋼渣法脫硫煙氣脫硫除塵器的成分鋼渣是煉鋼過程中排出的熔渣，是一種由多種礦物組成的固溶體，其性質(zhì)與化學(xué)成分有密切的關(guān)系。根據(jù)煉鋼工藝的不同有轉(zhuǎn)爐鋼渣、平爐鋼渣、電爐鋼渣之分。鋼渣主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。

　　鋼渣法的脫硫除塵器主要的礦物相為硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2)、鈣鎂橄欖石(CaO·MgO·SiO2)、鈣鎂薔薇輝石(3CaO·RO·2SiO2)、鐵鋁酸鈣(2CaO·XAl2O3·(1-X)Fe2O3)以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固溶體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。有的地區(qū)因礦石含鈦和釩，鋼渣中也稍含有這些成分。鋼渣中各種成分的含量因煉鋼爐型、鋼種以及每爐鋼冶煉階段的不同，有較一定差異。

　　二、鋼渣法脫硫煙氣脫硫除塵器原理

　　鋼渣法脫硫是粉狀鋼渣用水調(diào)制成的漿液，在吸收設(shè)備中與煙氣中的SO2反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，使SO2從煙氣中分離出來，達到煙氣脫硫的目的。

　　SO2在水中溶解、氧化SO2與鋼渣漿液接觸，SO2溶于水中，SO2在水中溶解時首先生成亞硫酸，后者在水溶液中分解成離子：SO2+H2O=H2SO3=HSO3-+H+ (1)HSO3-=SO32-+H+ (2)由此，SO2在水中以溶解的SO2、未離解的亞硫酸和HSO3-和SO32-離子的形式存在。由于用于吸收二氧化的鋼渣漿液中含有錳、鐵氧化物，對SO32-的氧化具有催化作用，同時在煙氣中存在O2，因此一部分SO32-會氧化成SO42-：SO32-+1/2O2= SO42- (3)

　　-CaO等金屬氧化物的反應(yīng)鋼渣中存在游離氧化鈣及鎂、錳等金屬氧化物，這些氧化物在溶有SO2的溶液中反應(yīng)：CaO+H2SO3=CaSO3+H2O (4)CaO+H2SO4=CaSO4+H2O (5)MeO+H2SO3=MeSO3+H2O (6)MeO+H2SO4=MeSO4+H2O (7)

　　礦物的水化反應(yīng)轉(zhuǎn)爐鋼渣內(nèi)的礦物在加水濕磨的情況下發(fā)生水化反應(yīng)3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·mH2O(gel)+(3-x)Ca(OH)2 (8)2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·mH2O(gel)+(2-x)Ca(OH)2 (9)式(8)反應(yīng)速度很快，式(9)反應(yīng)速度比較慢。水化過程中CaO/SiO2在0.8～1.5之間。水化過程中會吸收空氣中的二氧化碳。Ca(OH)2+CO2=CaCO3 (10)

　　礦物在吸收過程中的反應(yīng)如前所述鋼渣的主要礦物經(jīng)水化反應(yīng)后，與溶有SO2的溶液分解，反應(yīng)式如下：Ca(OH)2+H2SO3=CaSO3+H2O (11)CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O (12)xCaO·SiO2·mH2O+xH2SO3=xCaSO3+SiO2·mH2O+xH2O (13)CaO·MgO·SiO2+2H2SO3+nH2O=CaSO3+MgSO3+SiO2·mH2O (14)3CaO·RO·2SiO2+4H2SO3+nH2O=RSO3·3CaSO3·2SiO2·mH2O (15)式(15)中RO代表FeO、MgO、MnO形成的固溶體。

　　三、鋼渣法脫硫煙氣脫硫除塵器的性能

　　鋼渣法的脫硫除塵器將鋼渣粉作為吸收劑在中試裝置上進行吸收性能試驗，進口煙氣流量10000Nm3/h，煙氣二氧化硫濃度1000mg/Nm3，一次加入鋼渣650kg配成濃度10%鋼渣漿液，液氣比6L/m3。在DS―多相反應(yīng)器中進行脫硫?qū)嶒?，鋼渣漿液。PH與時間變化關(guān)系圖如圖1，當(dāng)PH值在6以上時，脫硫效率達到93%以上。