半干法烧结烟气脱硫灰理化特性及催化改性技术研究
半干法脱硫工艺已广泛应用火力发电厂的烟气脱硫净化，在钢铁行业烧结烟气脱硫上的应用也呈上升趋势，但半干法烧结烟气脱硫灰的资源化利用尚无理想的方式，在一定程度上制约着半干法脱硫工艺的应用和推广。
本文以钢厂半干法烧结烟气脱硫灰为研究对象，采用各种现代仪器设备和国标分析方法研究其理化特性，同时与电厂脱硫灰和脱硫石膏进行对比。实验表明烧结烟气脱硫灰中Fe2O3的含量较电厂脱硫灰和脱硫石膏高约30-60％，颜色略显红色，随着Fe2O3含量的增高，红色越深；半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3的含量较电厂脱硫灰和脱硫石膏高约30-60％；但SiO2和MgO的含量较电厂脱硫灰和脱硫石膏低约30-60％。烧结烟气脱硫灰颗粒为不规则形，呈多孔状颗粒，表面光滑，结构疏松。其粒径尺寸范围在0.5μm～25μm之间，平均粒径在5μm左右；半干法烧结烟气脱硫灰与电厂脱硫灰中Al2O3的含量和烧失量相差不大。半干法烧结烟气脱硫灰和电厂脱硫灰在常温干燥的环境下均较为稳定，半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3氧化转化改性研究中，采取了低温和高温两种反应条件下进行。反应结果表明：在低温条件(160℃～300℃)下，催化剂对CaSO3的催化改性起到了催化促进的作用，其中Fe2O3和MnO2优于V2O5的催化效果，CaSO3的转化率一般低于7％。因此，半干法烧结烟气脱硫灰中CaSO3不易在低温条件下进行。
在高温条件下(350℃-500℃)研究表明，在催化剂存在下使CaSO3的氧化转化率大大提高可达80-90％。研究表明，高温有利于CaSO3氧化转化为CaSO4，而且Fe2O3的催化作用大于MnO2和MgO。半干法烧结烟气脱硫灰氧化最佳工艺条件为420℃、45 min、80 m3/h。
对转化反应动力学进行了分析，结果表明：当T<30 min时，在此阶段为扩散过程为控制过程；当T>30 min时，时间-转化率关系函数表现出氧气仍保持一定的扩散和传质速率，后期阶段化学反应过程为整个转化反应的控制步骤。
半干法脱硫;理化特性;烧结烟气;催化改性
河北科技大学
硕士
环境工程
郭斌
2008
中文
X701.3
63
2011-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）