脱硫工艺论文范文

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第1篇

1.1脱硫技术的现状

目前国内一般采用干法脱硫和湿法脱硫两种办法对天然气进行脱硫工艺。湿法脱硫工艺一般用于脱硫大量轻烃、含硫量高、对脱硫精确度要求不高的工艺。它是两种基本流程相似的化学和物理脱硫法，该操作流程比较复杂，依靠脱硫剂中的吸收剂与天然气中的硫发生反应，整个工艺过程使用装备较多，消耗也多，轻烃经过再生塔时会产生吸收剂进行再利用，但需在发生反应的同时一直补充脱硫剂。中间还要处理反应产生的废液，湿法脱硫工艺并不属于精准脱硫方式。国内对轻烃脱硫产品的要求是含硫量每立方米要低于5mg，国际对它的要求标准是含硫量在每立方米1mg左右。为了可以满足相关要求标准我们可以采用干法脱硫，这种方法能源消耗少、需求资金设备少、操作方法流程简单易操作，使用的固体脱硫剂将硫化物附着在塔内进行反应脱硫,需要两塔或者三塔串联完成，用这种方法进行脱硫工艺不会产生废物，精确度很高。

1.2确定工艺路线

轻烃原料中含有的硫元素会造成硫含量在丙烷和丁烷中超标，要想减少它们的含硫量就应该在进气装置前安装一套脱硫设备，这种先脱硫再加工的方法操作起来比较简单方便还符合要求，很适合推广使用。在脱硫剂没有饱和的情况下有比较长使用寿命，一般有2到3年的使用期。根据实验考察计算发现，脱硫工艺的温度应该保持在25℃上下，脱硫后的原料含硫量要在每立方米0.1mg以下。原料脱硫的过程是原料先经过低点排出原液气使之进入加热器，由导热油在辅助的情况下加热到25℃，原料气和氧气混合后会流入脱硫塔，控制温度在25℃的情况下严格控制好空气补给量，脱硫后原料气经过在加工过滤净化，最后进行气体处理。

1.3选择脱硫剂

有些脱硫剂中添加了活性炭，在催化剂作用下反应时起到了吸附作用。选择脱硫剂时要尽量选择有点多脱硫率高的脱硫剂，做到能量消耗低、反应温度低、精准度较高，便于使用的同时还要可以简单操作和更换，而且还要有先进的技术水平。

1.4确定脱硫装置参数

一般而言,对工艺要求比较低的原液气处理选择干法脱硫技术,处理量要求也不高,日处理量不超过240万立方米由于原液气压力比较低,为了保证下游装置的正常工作,脱硫塔的压降必须控制在0.05MPa之下,而要调整脱硫剂的孔隙度在30%和35%的范围内,为了孔隙度调整之后的含硫量不超标,还要设计一个保驾塔,依据前面的脱硫效果,经过分析结果决定是否要投入使用,来确保脱硫精度,填充床层的高径比为10∶6。而为了验证脱硫剂的反应温度的最佳值,通过试验模拟得出不同的温度下硫化物的转化率,当温度达到5℃以上,原液气中的H2S已经基本转化完成了;温度达到17℃时,原液气中的有机硫转化率就可到80%以上,温度达到26℃时,有机硫的转化率接近100%,因而反应的最佳温度一般25℃左右。

2轻烃产品的利用

近年来由于化工业的大力发展，很多进口的丙烷、丁烷逐渐增多，我国的轻烃原料也呈现出了多样化的特点，轻烃通过加工出来的产品应用在很多行业，不断提升着轻烃产品的使用价值。轻烃加工后可以用作优质的化工溶剂，在化工中起到裂解材料的使用；轻烃经过脱硫后可以当做液化石油气供人们使用，也可以用在汽车的火花塞中，这样可会减少汽车内积碳的含量，不用经常清洗；因为轻烃脱硫后不会含有烯烃元素性能，比较稳定，还没有臭味，可以用它来制作很多雾化产品，例如杀虫剂、发胶摩斯等；现在的人们环保意识不断增强，很多轻烃脱硫后人们把它用于保护臭氧层代替氟利昂的使用。

3结语

第2篇

[关键词]烟气脱硫湿法干法比较

1概述

烟气脱硫是电厂控制SO2排放的主要技术手段，目前已达到工业应用水平的烟气脱硫技术有十余种，大致可以分为干法和湿法，但能在300MW以上大容量机组使用的成熟脱硫工艺并不多。根据国内目前的实际应用推广情况，国内各大脱硫公司已投运的300MW级机组烟气脱硫装置均为石灰石/石膏湿法。干法技术在国内300MW大容量机组上全烟气、高脱硫率还没有运行示例。最近武汉凯迪股份公司正在推广德国WULLF的RCFB（内回流循环流化床）技术，该技术在国外2000年曾有1套在300MW机组上投运，3个月后停运，现国内有1套刚开始在恒运电厂1×210MW机组上投运。另有1套已投运的CFB脱硫，运用于小龙潭1×100MW机组。

以下对湿法和干法两种工艺流程，全烟气、高脱硫率下的技术、经济进行了综合比较。

2石灰石/石膏湿法脱硫技术流程特点

石灰石/石膏湿法脱硫技术是目前世界上技术最为成熟、应用业绩最多的脱硫工艺，应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的85％以上，应用单机容量已达1000MW。其脱硫副产物—石膏一般有抛弃和回收两种方法，主要取决于市场对脱硫石膏的需求、石膏质量以及是否有足够的堆放场地等因素。

湿法工艺技术比较成熟，适用于任何含硫量的煤种和机组容量的烟气脱硫，脱硫效率最高可达到99％。

国内各家公司分别引进了世界上先进的几家大公司的湿法工艺技术：B&W（巴威）、斯坦米勒、KAWASAKI（川崎）、三菱、GE、DUCON，都能根据电厂的实际情况设计出最佳的工艺参数。

2.1石灰石/石膏湿法工艺流程

石灰石/石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液，也可直接用湿式球磨机将20mm左右的石灰石磨制成吸收浆液。当采用石灰吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带有的细小液滴，经气气加热器（GGH）加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。

电厂锅炉烟气进入FGD，通过升压风机加压，经GGH降温至约100℃后进入吸收塔，吸收塔脱硫效率为96～99％，整个系统的脱硫效率不低于90％。从吸收塔出来的净烟气温度约为47℃，经GGH升温至80℃后从烟囱排放。

该工艺原理简单，工艺技术比较成熟，脱硫效率和吸收剂的利用率高，即Ca/S=1.03时，脱硫效率大于95％，能够适应各种煤种，适应大容量机组，运行可靠，可用率高，副产品石膏具有商业价值。

2.2石灰石/石膏湿法脱硫技术主要技术特点及指标

2.2.1脱硫效率高，一般不低于90％，最高可以达到99％。

2.2.2脱硫剂利用率高，达90％以上。Ca/S比低，只有1.01～1.05，国内现正在实施的的几个工程均不大于1.03。

2.2.3吸收塔采用各种先进技术设计，不仅解决了脱硫塔内的堵塞、腐蚀问题，而且改善了气液传质条件，从而提高了塔内脱硫效率，减少了浆液循环量，有效降低了浆液循环泵的功耗。目前脱硫岛电耗一般为机组装机容量的1～1.5％。

2.2.4喷淋空塔内烟气入口采用向下斜切式入口，烟气由下自上流动，延长了气体分布路径，不仅有利于气体分布均匀，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利于气液的传质传热。

2.2.5采用计算机模拟设计，优化脱硫塔及塔内构件如喷嘴等的布置，优化浆液浓度、Ca/S比、浆液流量等运行指标，可以保证脱硫塔内烟气流动和浆液喷淋均匀，以最小的消耗取得最好的脱硫效果。

2.2.6根据烟气含硫量，采用不同层数（2～4层）的浆液喷淋层，确保取得最佳的脱硫效果。

2.2.7塔内设置氧化空气分布系统，采用塔内强制氧化，氧化效果好。

2.2.8喷淋层采用交叉联箱布置，使喷淋管道布置更合理，降低了吸收塔高度。

2.2.9采用机械搅拌。

2.2.10废物得到良好的处理，其中废渣变成了优质石膏，完全可以取代高品位的天然石膏。废水采用回用技术，可以达到零排放。

2.2.11稳定性高，适应性强，可靠性99％以上。

2.2.12应用多、运行经验丰富。

3干法RCFB脱硫工艺脱硫技术流程特点

干法有LIFAC（炉内喷钙尾部增湿活化）、CFB（循环流化床）等工艺，在国家有关部门的技术指南、火电厂设计规程上均限于在中小机组或老机组上实施。CFB最早由德国鲁奇（LURGI）公司开发，目前已达到工业应用的CFB法工艺有三种：LURGI公司的CFB、德国WULFF公司的RCFB（内回流式烟气循环流化床）、丹麦FLS公司的GSA（气体悬浮吸收），国内分别由龙净环保、凯迪电力、龙源环保等公司引进，目前多在中小机组上运用，其中只有WULFF公司的RCFB技术向300MW机组上推广，所以本文中作比较的干法仅指RCFB。

3.1RCFB的发展历史

循环流化床(CFB)的发展历史其实很长。循环流化床CFB烟气净化工艺的实验室技术研究开发工作开始于1968/1969年，1970～1972年CFB烟气净化工艺在德国电解铝厂获得应用，烟气流量为15,000m3/h。1985～1987年，首台CFB烟气脱硫示范装置在德国一家燃褐煤电站得到应用，处理烟气量为40万m3/h（相当于30万机组气量的四分之一），采用消石灰为脱硫剂。在此基础上，各公司分别又开发出了上述新一代CFB脱硫工艺（第三代）。

3.2RCFB脱硫工艺流程

RCFB工艺主要采用干态的消石灰粉作为吸收剂，由锅炉排出的烟气从流化床的底部进入，经过吸收塔底部的文丘里装置，烟气速度加快，并与很细的吸收剂粉末相混合。同时通过RCFB下部的喷水，使烟气温度降低到70～90℃。在此条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙，经脱硫后带有大量固体的烟气由吸收塔的上部排出，排出的烟气进入除尘器中，大部分烟气中的固体颗粒都被分离出来，被分离出来的颗粒经过再循环系统大部分返回到吸收塔。

RCFB的控制系统主要通过三个部分实现:

1.根据反应器进口烟气流量及烟气中原始SO2浓度控制消石灰粉的给料量；

2.反应器出口处的烟气温度直接控制反应器底部的喷水量，使烟温控制在70～90℃范围内。喷水量的调节方法一般采用回流调节喷嘴，通过调节回流水压来调节喷水量；

3．在运行中调节床内的固/气比。其调节方法是通过调节分离器和除尘器下所收集的飞灰排灰量，以控制送回反应器的再循环干灰量，从而保证床内必需的固/气比。

3.3RCFB脱硫技术的主要技术特点及指标

3.3.1耗电量在机组容量的0.5～1.0％。脱硫率80％时，为0.6％左右；脱硫效率大于90％时，塔内物料量增加引起系统阻力的增大而使电耗大幅上升。

3.3.2在塔的顶部区域加装了导流板，在塔内加装了紊流装置。

3.3.3脱硫率＞90％，Ca/S为1.2～1.5。石灰活性必须高且稳定，达到T60标准（软缎石灰，四分钟内水温上升60℃）。

3.3.4塔内平均流速4m/s左右。10米左右直径的流化床内流场比较复杂。

3.3.5用消石灰作为脱硫剂。石灰消化后，以消石灰干粉形式送入流化床吸收塔。喷入足够的水分保证脱硫效果，水分越大脱硫率越高。

3.3.6严格控制床温。床温偏低时设备有腐蚀，偏高时脱硫效率及脱硫剂利用率下降。

3.3.7塔内的水分要迅速蒸发掉，以保证灰渣干态排出。

3.3.8在煤的含硫量增加或要求提高脱硫效率时，不增加任何设备，仅增加脱硫剂和喷水量。

3.3.9不另设烟气旁路，当FGD停运时，脱硫塔直接作为烟气旁路使用。

3.3.10在中小电站或工业锅炉上应用较多，300MW机组上国内外仅应用了1套并只有短期运行的经验。

3.3.11RCFB脱硫渣的利用

RCFB烟气脱硫技术吸收剂为钙基化合物，脱硫渣中的主要成分为CaSO3等。但不同电厂的脱硫渣的成份是不一样的，若要有效利用，必须做个案研究。

不包括前除尘器的灰，CaSO3·1/2H2O含量占50±10％，根据德国WULFF公司提供的部分个案研究实例，是可以应用的。国内的南京下关电厂对LIFAC技术的脱硫渣已作了一些个案研究，恒运电厂正准备和凯迪公司合作，开展脱硫灰利用的研究工作。

4石灰石-石膏湿法与干法RCFB比较

4.1工艺技术比较

4.1.1在300MW以上机组FGD上的应用

干法RCFB：国外从小机组放大到300MW机组仅有1台，国内还没有300MW机组的实运装置，仅在中小机组或工业锅炉上有实运装置。

从国内引进FGD的经验来看，各个电厂都有一定的实际情况，设计时也必须满足各个电厂的特定情况。据报道，几家引进CFB的公司在中小机组的示范装置上大多碰到了较严重的问题，经大量长时间调试整改后，有的仍达不到设计要求，有的甚至需更换重要部件，更为严重的机组无法按正常出力运行。

国内唯一的一套RCFB是广州恒运电厂FGD，从运行情况来看，虽然将石灰标准从T60降至T50左右，消化装置仍不能正常运行，目前靠买消石灰维持；除尘器有堵塞等问题，曾造成了电厂停运，但粉尘泄漏较严重；控制系统还不能稳定监测和调控脱硫装置的运行。

石灰石-石膏湿法：已很成熟，国外有各种条件下机组上的运行经验，国内虽然运行实例不多，但国内公司引进的均为国外先进可靠的技术。其市场占有率占电站脱硫装机总容量的85％以上，应用单机容量已达1000MW。国家相关职能部门在组织国内专家充分调研的基础上，提出指导性意见：在新、扩、改300MW机组FGD上或要求有较高脱硫率时，采用石灰石-石膏湿法技术。在火电厂设计技术规程中，也作了同样的规定。

现在大部分设备均可以实现国产化，初始投资大幅降低，备品备件的问题也将得到彻底解决。

4.1.2适用煤种

干法RCFB：据国内各大研究单位的报告及国外的部分应用实例，CFB适用于中、低硫煤。对高硫煤，较难达到环保要求，且投资与运行费用将大幅上升。RCFB是否适应高硫煤的大机组，需进一步论证。

石灰石-石膏湿法：不限。

4.1.3Ca/S比

干法RCFB：脱硫率＞90％时为1.3～1.5。氧化钙纯度要求≥90％，并要有非常高的活性（T60标准），达不到以上要求时，将影响装置的脱硫率及正常运行。

石灰石-石膏湿法：1.01～1.05，一般为1.03，纯度达不到要求时，最终仅影响脱硫副产品石膏的质量。

4.1.4脱硫效率

干法RCFB：稳定运行一般在80％左右，若需要进一步提高，则需降低烟气趋近温差，增加Ca/S和喷水量，但会对下游设备如除尘器、引风机等带来不利影响。

95％的脱硫率对干法技术来讲，已达到高限（国外为90％），当环保要求进一步提高时，改造较困难。

烟气含硫量波动时，因为有大循环灰量，难以灵敏调整控制，脱硫效率难以保证。

石灰石-石膏湿法：一般可在95％以上稳定运行，对环保要求的适应性强。

烟气含硫量变化时，易于调整控制，脱硫效率较稳定。

4.1.5耗电量

干法RCFB：机组容量的0.5～1.0％，脱硫效率在80％左右时，为0.6％左右；当脱硫效率＞90％时，耗电量上升很快，将达到1％左右。

石灰石-石膏湿法：机组容量的1.0～1.5％。

.1.6对ESP（电除尘器）的影响

干法RCFB：初始设计时ESP2负荷很高，进口浓度800g/Nm3（远高于电厂正常电除尘器进口的20～30g/Nm3），ESP2除尘效率将达到99.9875％。随脱硫率的变化增加Ca/S，ESP2负荷急剧增加，其出口含尘浓度能否达标值得考虑。环保要求还将进一步提高，在即将实行的《火电厂污染物排放标准》（征求意见稿）中，火电厂最高允许烟尘排放浓度为50mg/Nm3。

当烟气含硫量变化时，为保证脱硫率，或满足环保要求的不断提高而提高脱硫效率，采取以上降低烟气趋近温差，增加喷水量和Ca/S措施时，将导致ESP低温腐蚀，排灰易粘结（塔壁也易于结灰），严重时，将影响装置的正常运行，在中小机组的运行中是普遍存在的问题。

石灰石-石膏湿法：没有后ESP，无影响。经脱硫塔洗涤后，烟尘总量减少50～80％左右，FGD出口烟尘浓度小于50mg/Nm3。

4.1.7对机组的影响

干法RCFB：因故障停电等原因使CFB停运，会导致塔内固态物沉积，重新启动需清理沉积固态物，由于无旁路，当后ESP和回灰系统发生堵塞进行检修时，机组将停运。

石灰石-石膏湿法：因FGD是独立系统，有旁路，故无影响。

4.1.8对机组负荷的适应性

干法RCFB：负荷的变化会引起烟气流速的变化，从而影响脱硫反应及装置的运行。

石灰石-石膏湿法：较好。

4.1.9水

干法RCFB：石灰消化一般需热水，且水质要求高；无废水排放。

石灰石-石膏湿法：耗水量相对稍多一点，但水质要求不高，可用水源水；仅有少量废水排放。

4.1.10吸收剂制备

干法RCFB：需大批量外购符合要求的T60标准的石灰粉，以目前投运电厂的运行情况来看，石灰消化存在诸多问题，如果采购满足要求的消石灰Ca(OH)2将增加业主采购成本。最大问题是一般较难购买到品质稳定的高活性（T60标准）的石灰粉。RCFB脱硫效果的保证及装置的运行可靠性完全依赖于石灰的高纯度及高活性。

石灰石-石膏湿法：可外购石灰石粉或块料，石灰石块料价格便宜，直接购粉则可大幅度降低投资及耗电量，但相应增加了采购成本。

4.1.11排烟温度

干法RCFB：脱硫率80％左右时为70～90℃，脱硫率提高到95％后要降55～70℃。

石灰石-石膏湿法：GGH出口一般为大于80℃。

4.1.12副产品输送利用

干法RCFB：目前仅适宜用于填坑、铺路，应用价值低。用于其他场合的应用方法还未研究，而且还将是很长一段过程。灰易产生粘结，既影响输送，也影响装置的运行。当脱硫渣排入灰场时，将影响粉煤灰的综合利用。在抛弃过程中需要考虑增设合适的储运设施，同时也增加一定的运输和储存成本。

石灰石-石膏湿法：脱硫石膏质量优于天然石膏，可综合利用，应用价值较高。如采用抛弃法，可节省部分投资，输送也不会有问题。

4.1.13占地面积

干法RCFB：在大容量机组考虑采用1炉1塔时占地较小。

石灰石-石膏湿法：较大。

4.2经济比较

以下以某电厂2×300MW机组烟气脱硫装置为例，脱硫项目建设期按1年计算，运营期按20年计算，采用总费用法对干、湿法方案进行经济比较，总费用低的方案较优。

从“经济比较成果表”可以看出，湿法脱硫方案的总费用略低于干法脱硫方案。因此，从经济比较的角度来看，湿法方案优于干法方案。

5结论和建议

5.1结论

综上所述，湿法与干法相比，技术更加成熟，运行经验更加丰富，脱硫剂供应有保证，脱硫副产品利用好，系统供应商较多；经营费用小，初始投资高，总成本费用较低，全系统本厂占地面积较大。

每个电厂有各自的实际情况，在FGD装置设计上也有不同。方案比选中不仅要考虑干法、湿法的技术因数，还要考虑各种实际存在的问题：如脱硫剂的供应、废渣的处理、对环境变化的适应、政府的规划等。

目前干法烟尘排放量要大于100mg/Nm3，湿法小于50mg/Nm3，均小于现行环保排放标准200mg/Nm3的要求。如果环保政策要求进一步提高脱硫效率，降低出口允许烟尘排放浓度，湿法也比较容易调整改造，而干法效率已到高限，难以实施进一步改造。

5.2建议

第3篇

关键词：除尘灰；返矿；铺底料；脱硫石膏；生石灰；熔剂

前言

随着2014年对标工作和降本增效工作的实施和考核，作为一名技术员深感约成本的重要意义，虽然创效困难程度很大，但是如何能够大幅度的降低成本，除了管理到位，我坚信依靠改变工艺和原材料将是最佳途径，作为一名老烧结技术员，当看到除尘灰在运输生产过程中、下料堵仓过程中产生的诸多不利因素和造成现场环境的二次污染以及给岗位工造成的巨大劳动强度后，我想到了型煤工艺，结合其他厂家的先进设备，我想将除尘灰、烧结矿返矿再粉碎后再惨加一些如焦沫、无烟煤等物质后，让其在一定的型煤设备上高压下就能造出直径30-40毫米左右的球状体，大家知道除尘灰、返矿在一定程度上是烧熟了的小粒度烧结矿，若将其做为铺底料，对生成的烧结矿成品质量影响不大，但是产量肯定是增加的，所以想采用除尘灰、返矿做铺底料工艺；另一方面，自从2013年我们龙钢烧结厂有了脱硫工艺后，每日就能产出200-300吨的脱硫石膏，而这些脱硫石膏被当作垃圾处理给环保公司，每车还需付装运费150元。根据自己多年的经验，我知道石膏的成分主要是二水硫酸钙，而二水硫酸钙在1400℃下加热就会产生出氧化钙和二氧化硫，在烧结工艺条件下，大约1250℃石膏就会分解成氧化钙和二氧化硫，大家知道：二氧化硫有95%被燃烧释放变成三氧化硫，随烟气排出，剩下的氧化钙就是我们理想的熔剂生石灰的主要成分。

一个大胆的设想用石膏替代生石灰的工艺就在我的脑子里成型，经过自己多次的私下制作的简易实验装备，用我们现用的混匀矿，加入一定的石膏配比，再经过制粒混匀，终于在台车上烧制出了碱度为1.97的54.5%的全铁品位烧结矿。虽然粒度组成中大于16毫米以上的比例较少仅占56-42%，转鼓强度仅达到58-75%，今后还需要继续探求更高烧结矿工艺技术指标。

1 理论、实践依据

大家知道：压球机主要用于有色和黑色金属矿粉的制球造块，使其直接进炉冶炼，提高附加值。凡是冶金行业废料，辅料需上炉的，都需要用压球机来完成。例如：郑州威力特机械设备有限公司研发生产的型煤压球机、干粉压球机、脱硫石膏压球机等压球机系列产品技术先进、质量可靠、一机多用。同时具有成型压力大、主机转数可调、结构紧凑、便于维修、配有螺旋送料装置特点。适合大、中、小型企业建立具有一定生产规模的生产线。

成功案例：冶金企业把粉状物料压成球团，回炉冶炼，扩大了物料的使用范围；耐火材料企业把粉料压成球团，煅烧后提高了物料的纯度；化肥企业利用粉煤压成球团制造气型煤，达到降耗增收；这些都是各类企业利用球团技术的范例。样品球如图1。

结论：综上所述，可见将除尘灰、返矿压制成20-40mm球状体是可行的。

2 将脱硫石膏烧制成生石灰的理论研究

2.1 脱硫石膏介绍

脱硫石膏是烟气脱硫中石灰石粉末与二氧化硫反应产生的工业副产物，主要成分是二水硫酸钙，其特点是：纯度高、成分稳定、粒度小、粉状、游离水约12-17%，颗粒大小、粒径分布均匀，级配较差，标稠用水量大，含有一定量的碳酸钙和较多的水溶性盐，根据燃烧的煤种和烟气除尘效果的不同，脱硫石膏从外观上呈现不同的颜色，一般我们视角看到的都是灰黄色或灰白色，质量优良的脱硫石膏是纯白颜色。但实际呈现的是灰色、黄色、灰褐色、红褐色等。

粉状脱硫石膏在运输和生产中有诸多不便，由于其含水分比较大，运输成本高，其次也是最主要问题，湿基脱硫石膏粘结性强，直接生产线上应用很容易粘堵输送装置、料斗、球磨机，无法正常生产。若能把湿基脱硫石膏成球、烘干就可以解决以上问题。

2.2 将脱硫石膏制成球状体不成问题

2.2.1 脱硫石膏压球机简介

根据石膏性能，巩义市曙光机械厂已开发出新型高效节能压球机，产量在5～30吨/时，脱硫石膏压球机能将脱硫石膏粉末一次性压制成球，产量大、成球率高。该设备能将脱硫石膏粉末，在不需要添加任何粘合剂情况下一次性压制成球，且成球率在95%以上，压出来的球硬度很强，搬运装卸不宜破碎。

2.2.2 脱硫石膏压球机工作原理

脱硫石膏压球机成型机的主要机型是对辊成型机（人们常说的压球机），它有一对轴线相互平行、直径相同、彼此间有一定间隙的圆柱形型轮，型轮上有许多形状和大小相同、排列规则的半球窝，型轮是成型机主部件。在电动机的驱动下，两个型轮以相同速度、相反方向转动，当物料落人两型轮之间在结合处开始受压，此时原料在相应两球窝之间产生体积压缩；型轮连续转动，球窝逐渐闭合，成型压力逐渐增大当转动到两个球窝距离最小时成型压力达到最大。然后型轮转动使球窝逐渐分离，成型压力随着迅速减小。当成型压力减至零之前，压制成的脱硫石膏就开始膨胀脱离。

2.2.3 脱硫石膏在生产上的应用可能性

龙钢有155m3石灰竖窑5座，如果将脱硫石膏当做30-40mm的石灰石放在

155m3石灰竖窑上进行煅烧（窑体设计上需要增加一套烟气脱硫设施、温度需要提高到石膏分解温度范围内），这样一来，用石膏完全可以生产出替代品石膏灰，成分含量理论上应差别不大。考虑到脱硫石膏负成本，那么用石膏灰替代生石灰（300元/吨），其理论效益相当可观。

3 从专家、教授发表的学术论文看石膏加热分解成生石灰氧化钙也是可行的

3.1 上海华东理工大学著名教授高玲、唐黎华等教授联名发表过论文《不同气氛下硫酸钙高温分解热力学分析》，在此文中明显指出在氧化气氛下，温度达到1700℃，硫酸钙很难分解，但在石墨弱还原气氛下、氢气气氛下硫酸钙的起始温度均低于1000℃。特别是在氢气气氛下，硫酸钙完全分解的最高温度不超过1300℃，再加压条件下44分钟后就可100%转化分解。

3.2 教授卢平、章静在论文《脱硫石膏还原分解特性的实验研究》中提出了850-1050℃硫酸钙分解的可行性。

3.3 教授韩翔宇、陈浩侃、李保庆联名在论文《硫酸钙氢气气氛下的热重研究》中指出在氢气气氛下、加压条件下1000℃以前，硫酸钙分解出的产物主要是硫化钙，1000℃以后，硫酸钙和硫化钙之间发生固相反应会生成氧化钙。

4 作者的实验过程

总结以上所述，在理论上和实践上，前辈们都给我们指明了方向，经过多次努力，做了实验如下：

4.1 将石膏用一定的简易设备加压将其压制成型为20-40毫米的石膏半球-球体（此设备及工艺已经成熟应用在河南、山东等地）；

4.2 将其放在实验室的马弗炉中进行烧灰实验，经过多次的温度控制和加入一定的催化剂气体，最终在适当的温度下终于烧成了氧化钙含量为40%的熟石灰（其成分和生石灰的基本一样）。

4.3 用现场的含铁混匀矿垛料，加上多次设置的配比制成烧结混合样，在经过人工混匀制粒后，将其200kg放到400m2台车上布料、调温，经过多次操作终于在台车上烧制出了碱度为1.97的全铁品位为54.5%的烧结矿（其他成分基本符合要求，除过硫含量3.0%）。这样从理论到实践上证明了所想的工艺的可行性。兴奋之余，作者将想法告诉现任的上级技术领导：科长、调度长、技术厂长，希望得到他们的支持和进行下一步较大规模的实践，却被他们以不成熟搁浅了，实践到此为止。

4.4 思考

4.4.1 实验做出的含硫3.0%的烧结矿成品样，对炼铁生产来讲是不符合生产需要的，在实验条件下，其烧结矿中的硫还未能完全分解掉，在化验室中烧成的氧化钙只有40%这一点可以证明还未烧透，或者还只是半成品硫化钙，只有当氧化钙含量化验数据在80%左右时才算试验成功。故还需要做进一步的实验研究；

4.4.2 当采用石膏大量替代生石灰后，龙钢烧结烟气脱硫系统中的二氧化硫含量将不再是1500-2000mg/m3，有可能增加到3000-5000mg/m3，这将会增加脱硫设备的负货。

5 结束语

（1）用除尘灰、返矿制作成20-40mm的铺底料这一工艺，本身就是一大胆创新，完善它并将其应用于烧结工艺中很有现实意义：增加产量、变粉为块，增强烧 结透气性、降低成本，这一点领导是认同的，但需要增加新设备投资，然而在可行性操作实验上，分厂领导不支持，使得计划只得停留。

（2）用石膏部分代替或全部代替生石灰工艺更是一次革命：因为石膏没成本、粒度满足混合料要求、且水分适中。而生石灰的市场价在300元以上。按每月消耗现在665m2烧结机产能需要生石灰84000吨计算，年节约在3亿余元以上；从环保角度讲，变废为宝，还能减少生石灰的制造、拉运方面的人、财、物的投资消耗，其社会效益将会更加巨大；石膏替代生石灰在烧结工艺中还可减少给配料环境造成的污染。由于我厂还未能将石膏沫状变成球状体、在石灰窑上烧制出石膏灰的现实，加上我厂领导还担心混合料的温度有所下降以及用此新工艺不成熟有风险。虽然我坚持解释到：生石灰理论上能提高料温10-15℃，实际上能提高10℃左右 ，就按10℃的热量我们完全可以用增加焦沫配比1-2%来彻底解决料温问题，再综合计算成本，烧结矿的成本还可再降50元以上，其效益也是相当可观的；

（3）考虑到此工艺若能够被推广或普及到全社会，这将是一次工业化革命，其意义将不可估量。非常期待看到或得到全社会各行专家教授关于此工艺方面的更工业化的实验研究结果，更希望同行们对分析研究给予批评指正和提出宝贵意见。

参考文献

[1]高玲，唐黎华，等.不同气氛下硫酸钙高温分解热力学分析[A].上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集[C].2010.