半干法脫硫產物中亞硫酸鈣轉化研究

雷本喜

摘要：半干法脫硫灰一般包含的物質有，煤粉灰、亞硫酸鈣、氫氧化鈉等物質。因其中中含有大量的亞硫酸鈣，對脫硫會的綜合應用形成了極為不利的影響。本文主要是從半干法脫硫灰的的特點開展相應的分析，并通過采用實驗的方式來對半干法脫硫進行必要性的研究，得出的有關結論是半干法脫硫會對高溫缺氧環境下的綜合應用極為不利，在露天堆放的環境中或者是在進行綜合利用時，都需要盡量與酸性溶液或者是酸性降雨發生有效的接觸。

關鍵詞：半干法脫硫產物;亞硫酸鈣;研究

1 煙氣脫硫方法分類

當前，在國內外的化工相關企業。其所生產環節運用的煙氣脫硫方式各不相同。若將其進行分類，可大致分成幾種類型：第一種是通過吸收劑對煙氣進行洗滌，被稱之為濕法煙氣脫硫，第二種是通過吸收劑漿液對煙氣進行噴霧吸收并干燥處理，被稱之為半干法煙氣脫硫，第三種是通過噴射鈣基對煙氣進行吸著，被稱之為干法煙氣脫硫[2]。半干法煙氣脫硫的應用優勢在于其占地面積小、成本投入少、能源消化少、難度系數低、簡單易于操作。應用比較廣泛的地區是中、低硫煤地區、嚴重缺水地區、老機組改造等有關的方面，并且其也具有非常好的技術經濟性。目前，這種脫硫方式已經被越來越多人所熟知和應用。尤其在國內的脫硫應用中，半干法脫硫已經成為脫硫方式的主流。但是，脫硫灰中通常都會存在很多的亞硫酸鈣、粉煤灰及未發生任何反應的脫硫劑，這些物質的存在，必定會成為脫硫灰進行有效處置時和綜合利用技術的阻礙，所以才在傳統建設行業中并未得到最大化的應用。尤其是水泥、混凝土、制磚等，只能將其作為拋棄處理。脫硫灰長期堆放，必定會對周邊環境中的大氣，以及地下水產生重要的影響，所以環保部門需要對進行重點的監管。

2 半干法脫硫技術

當前，應該在防治二氧化硫污染的主要方式可分為三種，本文重點闡述燃料脫硫的方式，燃料脫硫是指在燃料燃燒過程中進行脫硫，或者是燃燒后進行脫硫，也被稱為煙氣脫硫。煙氣脫硫對通常不會對爐內燃料的燃燒造成直接影響，同時也不會影響傳熱效果，是目前控制二氧化硫污染中非常明顯同時也是最有的方法。煙氣脫硫技術在具體的應用過程中，主要是通過利用吸收劑或者是吸附劑有效的去除煙氣中所含有的二氧化硫，并使其能夠有效的轉化為相對比較穩定的硫化物或者是硫。

因技術和經濟以及其它等因素的共同原因，部分煙氣脫硫工藝已經被歷史前進的車輪所碾壓，而其中的主要工藝得到了良好性的發展，并已經逐漸的趨于成熟化。半干法煙氣脫硫施工既有干法的特點又有濕法的特點，若是應用干的吸收劑，所排出干的副產品，通常都不會有污水或者是廢水的排出，更有重要的是脫硫以后所得到的產物很容易處理，需要應用到的相關設備很少，系統難度系數很低。經過近年來對實驗的不斷研究與技術的不斷深化改革，使其得到了良好性的發展，新工藝的脫硫技術，從某種層面上而言，與濕法工藝具有同等重要作用，都具有相對較好的性價比。因此，對國家的環保工作能夠起到非常好的作用效果。

3 半干法煙氣脫硫的工藝機理

半干法煙氣脫硫的濕法脫硫與干法脫硫，其兩者之間的脫硫方式明顯不同。與濕法煙氣脫硫，是通過氫氧化鈣以及其他堿性漿液制成脫硫劑，在脫硫的過程中，通過對二氧化硫的氣體的吸收液化，形成化學反應。而干法脫硫則是在應用干性脫硫劑的基礎上，使爐內氣體被吸收液化，此時的脫硫劑必然會與二氧化硫產生氣固化學反應，有效的脫除二氧化硫;半干法主要是脫硫劑以漿液的方式被噴入煙氣中，這樣吸收劑與二氧化硫便會發生液化化學反應，與此同時，漿液水分會被全部蒸發，繼而得到干態產物。采用在濕狀態下開展有關方面的脫硫工作，主要是根據化學物質的性質所決定的，因為在一定的干燥條件下，堿性吸收劑，如比較常見的氫氧化鈣與二氧化硫必定不會產生任何化學反應，若要有化學反應，水是不可或缺的成分，只有這樣脫硫反應才會得到有效的進行。而在干態下對脫硫產物進行處理過程中，酸堿反應在進行同時，必須要對煙氣自身的熱量蒸發吸收液水分進行相應的利用，最終將產物呈現出“干態”。

4 脫硫灰中亞硫酸鈣催化氧化的研究

半干法脫硫灰屬于亞硫酸鈣型脫硫灰。亞硫酸鈣由于自身所具有的性質，所以在穩定性方面相對比較低，若有一定量的亞硫酸鈣存在，必定會影響脫硫灰的有關方面的回收及利用，所以現階段對脫硫灰在進行研究的過程中，通常都會把焦點放置在亞硫酸鈣型脫硫灰上，即對半干法脫硫灰實行最大化的利用。

亞硫酸鈣氧化在進行實際研究過程中，主要是集中于低溫條件下，亞硫酸鈣的非催化氧化與催化氧化。由元素周期表得知，過渡金屬既可以做到接受成對的電子和共軛建，又可以進行重新恢復，這樣不僅可以使反應物之間所具有的活化能得到降低，還可以起到催化反應的作用。眾所周知，過渡金屬元素在催化劑性價比方面都相對比較高，更為重要的是可以輕而易舉的購買。因過渡元素具有良好的催化作用，所以在工業行業中得到了非常廣泛性的應用。因此，在進行催化氧化實驗研究過程中，為了與工業生產在實踐方面得到良好性的融合，催化劑在進行選擇的過程中，過渡金屬氧化物及其過渡金屬鹽類通常是作為最佳的選擇。

在開展對對亞硫酸鈣在低溫條件下，氧化實驗的相關分析與研究中，可以采用化學滴劑的檢測方式，除此之外，還可以通過X射線衍射的方式加以檢測分析。X射線衍射的檢測過程，是以亞硫酸鈣作為研究對象，分析其在轉化程度的具體內容。化學滴定檢測方式，則是應用對亞硫酸鈣具體含量的分析與研究。一般可以在弱酸性溶中，投放一定計量的碘，使其與亞硫酸鹽形成化學反應，使其氧化成為硫酸鹽，其次，再加適量的淀粉硫酸鈉溶液滴定過量碘的方法。選擇的催化劑有五氧化二釩（V5O5）、二氧化錳（MnO2）、氧化鐵（Fe2O3）和一種過渡金屬鹽類作為催化劑。通過實驗表明，在四種催化劑中，催化劑效果非常明顯的是過渡金屬鹽類催化劑，其次是V5O5。在催化劑確定以后，還需要增加使用適量的催化劑，并對試劑反應的溫度和時間乃至氧化的結果進行分析和實驗。通過實驗結果的比對可以發現：亞硫酸鈣的轉化率與溫度有直接的關聯，當實際溫度超過相應指標后，轉化速率會大幅度提升;而問題低于限度值時，催化劑是其中主要的影響因素;伴隨著反應逐步的進行，亞硫酸的濃度會呈現出不斷下降的趨勢，氧化過程會逐漸趨于緩慢的狀態。

5結束語

綜上所述，半干法煙氣脫硫工藝，對其進行相應的應用，非常的有必要，不僅能夠減少對環境的污染，還可以有效降低對資金的應用，所以是一種非常有效的，且具有可行性的實驗研究，對未來的工業發展具有良好的促進作用。因此，必須要對其加大研究，為社會創造更多的價值。

參考文獻：

[1]許琴.半干法脫硫產物中亞硫酸鈣轉化研究[D].華北電力大學;華北電力大學（保定），2011.

[2]余欣雨.半干法脫硫灰渣性質、組成分析及轉化初步研究[D].湖北：華中科技大學，2013.

（作者單位：安徽建筑大學城市建設學院）