D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.s2.083 第29卷增刊2 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.2 2007年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2007 利用除尘灰制备高效脱硫剂 汪莉吕春香宋存义李子富 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 摘要利用C(0H)2和钢铁企业的除尘灰作为原料，通过不同的方法制备脱硫剂，在流化床反应器中进行脱硫性能实验， 考察脱硫效率在95%以上的持续时间及钙利用率等指标，对其脱硫性能进行了比较.实验结果表明，除尘灰A中F2O3和 F0含量高，作为添加剂与Ca(0H)z混合焙烧后，钙利用率从18.2%提高到70.2%，脱硫效率在95%以上的持续时间从11 min延长到31min,除尘灰A作为添加剂与Ca(OH)2混合焙烧，制备半干法烟气脱硫的高效脱硫剂，可以较大地提高钙利用 率，对于烧结烟气脱硫具有重要的实用价值。 关键词烧结烟气脱硫：脱硫剂：除尘灰：钙利用率 分类号X701.3 钢铁企业烧结生产所用的原料铁矿和煤粉均含 的促进作用，目前，其研究方向主要集中于将各种 有一定量的硫，在烧结机1200℃高温烧制过程中， 添加剂与钙基脱硫剂混合，以及对钙基脱硫剂进行 其中约有90%的硫可反应生成S02,随烧结机头产 改性两个方面，用飞灰和石灰混合水合制备脱硫 生的含尘烟气排出，烧结机的$02排放量约占钢铁 剂3，用Ca(OH)2、石膏、粉煤灰混合水合制备脱 企业生产排放总量的40%~60%.烧结机烟气 硫剂128]，将Ca(0H)2、石膏、粉煤灰和Fe203粉混 具有烟气流量、烟气温度等工况参数波动较大，含硫 合制备出粒状脱硫剂]，通过高温煅烧时改变脱硫 量类似中低硫燃煤的锅炉烟气等特点，减少S02排 剂的微细孔隙特性203]均可提高脱硫反应速率与 放的主要对策有两方面：一是选用低硫原料，二是烟 钙利用率，基于在一定条件下，Fe203等金属氧化物 气脱硫 对提高钙基脱硫剂与$02的反应速度有催化作用， 对于烧结烟气脱硫技术的研究，日本居世界领 而钢铁企业生产中产生的各种固体废弃物都含有 先地位.20世纪70年代开始，日本采用了湿式石灰 F2O3等多种金属氧化物，利用钢铁企业固体废弃 石一石膏法，氨一硫铵法，氢氧化镁法]和活性炭吸 物除尘灰制备高效脱硫剂，具有广泛的实用性、显著 附法等技术。依据我国现阶段的国情，研究高效低 的经济效益和社会效益 成本的烧结烟气脱硫技术尤为重要，近两年，随着 我国对治理$O2污染的重视，烧结烟气脱硫工程项 1实验 目开始启动，已投入使用的有密相干塔法、氨一硫铵 1.1实验材料 法、湿式石灰一石膏法等技术，还有一些新工艺准备 实验所用的熟石灰含有95%的活性Ca(0H)2, 建设 7种除尘灰样品取自某钢铁厂·除尘灰的化学成分 密相干塔法是一种半干法烟气脱硫工艺，脱硫 分析结果如表1所示. 剂在加湿状态下进行脱硫反应，脱硫产物呈干状，脱 将除尘灰作为添加剂制备脱硫剂，一种是除尘 硫效率和投资居于湿法和干法之间，有干法脱硫无 灰直接与Ca(OH)2加水混合，另一种是除尘灰与 污水排出、脱硫产物易于处理等优点，适用于中低硫 Ca(OH)2加水混合后在一定温度下焙烧待用 燃煤的烟气脱硫，也可用于烧结烟气的脱硫，因此， 1.2性能测定 受到人们的广泛关注 脱硫剂性能测定实验在一石英玻璃流化床反应 研究开发低成本、高效率的脱硫剂，是提高密相 器中进行，实验装置如图1所示，S02和空气通过 干塔法等半干法烟气脱硫技术中脱硫剂利用率的重 质量流量计控制流量进入气体混合器，混合后$02 要途径，对半干法脱硫技术的进一步推广具有积极 浓度达到1200mgm一3的气体经过预热加湿器，达 收稿日期：2007-10-08 到一定温度并且有一定含湿量的气体进入反应器， 作者简介：汪莉(1962一)，女，副教授，博士生 在80℃温度下与脱硫剂接触进行脱硫反应，反应前
利用除尘灰制备高效脱硫剂 汪 莉 吕春香 宋存义 李子富 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 摘 要 利用 Ca（OH）2 和钢铁企业的除尘灰作为原料通过不同的方法制备脱硫剂在流化床反应器中进行脱硫性能实验 考察脱硫效率在95％以上的持续时间及钙利用率等指标对其脱硫性能进行了比较．实验结果表明除尘灰 A 中 Fe2O3 和 FeO 含量高作为添加剂与 Ca（OH）2 混合焙烧后钙利用率从18∙2％提高到70∙2％脱硫效率在95％以上的持续时间从11 min 延长到31min．除尘灰 A 作为添加剂与 Ca（OH）2 混合焙烧制备半干法烟气脱硫的高效脱硫剂可以较大地提高钙利用 率对于烧结烟气脱硫具有重要的实用价值． 关键词 烧结烟气脱硫；脱硫剂；除尘灰；钙利用率 分类号 X701∙3 收稿日期：2007-10-08 作者简介：汪 莉（1962—）女副教授博士生 钢铁企业烧结生产所用的原料铁矿和煤粉均含 有一定量的硫在烧结机1200℃高温烧制过程中 其中约有90％的硫可反应生成 SO2随烧结机头产 生的含尘烟气排出．烧结机的 SO2 排放量约占钢铁 企业生产排放总量的40％～60％［1］．烧结机烟气 具有烟气流量、烟气温度等工况参数波动较大含硫 量类似中低硫燃煤的锅炉烟气等特点．减少 SO2 排 放的主要对策有两方面：一是选用低硫原料二是烟 气脱硫． 对于烧结烟气脱硫技术的研究日本居世界领 先地位．20世纪70年代开始日本采用了湿式石灰 石—石膏法氨—硫铵法氢氧化镁法［2］和活性炭吸 附法等技术．依据我国现阶段的国情研究高效低 成本的烧结烟气脱硫技术尤为重要．近两年随着 我国对治理 SO2 污染的重视烧结烟气脱硫工程项 目开始启动已投入使用的有密相干塔法、氨—硫铵 法、湿式石灰—石膏法等技术还有一些新工艺准备 建设． 密相干塔法是一种半干法烟气脱硫工艺脱硫 剂在加湿状态下进行脱硫反应脱硫产物呈干状脱 硫效率和投资居于湿法和干法之间有干法脱硫无 污水排出、脱硫产物易于处理等优点适用于中低硫 燃煤的烟气脱硫也可用于烧结烟气的脱硫因此 受到人们的广泛关注． 研究开发低成本、高效率的脱硫剂是提高密相 干塔法等半干法烟气脱硫技术中脱硫剂利用率的重 要途径对半干法脱硫技术的进一步推广具有积极 的促进作用．目前其研究方向主要集中于将各种 添加剂与钙基脱硫剂混合以及对钙基脱硫剂进行 改性两个方面．用飞灰和石灰混合水合制备脱硫 剂［3—11］用 Ca（OH）2、石膏、粉煤灰混合水合制备脱 硫剂［12—18］将 Ca（OH）2、石膏、粉煤灰和 Fe2O3 粉混 合制备出粒状脱硫剂［19］通过高温煅烧时改变脱硫 剂的微细孔隙特性［20—23］均可提高脱硫反应速率与 钙利用率．基于在一定条件下Fe2O3 等金属氧化物 对提高钙基脱硫剂与 SO2 的反应速度有催化作用 而钢铁企业生产中产生的各种固体废弃物都含有 Fe2O3等多种金属氧化物利用钢铁企业固体废弃 物除尘灰制备高效脱硫剂具有广泛的实用性、显著 的经济效益和社会效益． 1 实验 1∙1 实验材料 实验所用的熟石灰含有95％的活性 Ca（OH）2 7种除尘灰样品取自某钢铁厂．除尘灰的化学成分 分析结果如表1所示． 将除尘灰作为添加剂制备脱硫剂一种是除尘 灰直接与 Ca（OH）2 加水混合另一种是除尘灰与 Ca（OH）2 加水混合后在一定温度下焙烧待用． 1∙2 性能测定 脱硫剂性能测定实验在一石英玻璃流化床反应 器中进行．实验装置如图1所示SO2 和空气通过 质量流量计控制流量进入气体混合器混合后 SO2 浓度达到1200mg·m —3的气体经过预热加湿器达 到一定温度并且有一定含湿量的气体进入反应器 在80℃温度下与脱硫剂接触进行脱硫反应反应前 第29卷 增刊2 2007年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29Suppl．2 Dec．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．s2．083
,50 北京科技大学学报 2007年增刊2 后的$02浓度采用气体分析仪连续检测.实验过程 脱硫剂性能以脱硫效率分别大于95%和60% 中，当反应器出口浓度等于进口时，停止脱硫实验 的持续时间以及钙利用率进行评价 表1除尘灰化学成分（质量分数） % 除尘灰 Fe203 Ca0 Mgo SiO2 A1203 FeO K20 Na20 Mno Zn0 其他 56.7 7.88 1.32 4.25 1.8 13.9 0.075 0.037 0.22 0.04 13.78 57.6 17.91 2.14 5.45 2.79 5.3 0.136 0.058 0.23 0.04 8.35 53.9 3.37 0.82 5.6 1.39 12.4 0.5 0.31 0.91 6.72 14.08 D 3.4 15.65 27.93 5.44 8.58 0.8 2.68 1.93 2.8 0.056 30.73 55.3 5.16 8.51 8.05 2.75 11.7 0.28 0.067 0.21 0.23 7.74 F 5.83 15.92 30.88 8.22 8.22 0.5 2.29 1.56 3.43 0.37 22.78 5.91 42.89 11.46 4.22 0.74 1.2 0.56 0.26 0.016 0.23 32.51 Ca(0H)2在有水的情况下与S02发生反应，生成的 CaS04和CaSO3覆盖到未发生反应的脱硫剂表面， 阻止了气体中的$02与脱硫剂发生反应，脱硫剂很 快失效；另一方面是纯Ca(0H)2反应过程中容易粘 壁、团聚 2.2除尘灰脱硫性能 用7种除尘灰进行脱硫性能实验，结果如图3 所示，脱硫效率在95%和60%以上的持续时间如表 10 2所示· 园 1400 1200 1000 一除尘灰A 800 口一除尘灰B 1一流量计；2-质量流量计；3-气体混合器：4一温度控制器；5一 除尘灰C 预热加湿器：6一蠕动泵：7一S02测点1；8一S02测点2：9一流化 600 +一除尘灰D 400 除尘灰E 床反应器；10一温度检测仪：11一保温装置；12一通风橱 ◆一 除尘灰F 图1脱硫剂性能测定实验装置示意图 200 一除尘灰G 6 810121416182022 反应时间/min 2结果及讨论 2.1Ca(0H)2脱硫性能 图3除尘灰脱硫性能 用纯Ca(OH)2进行脱硫性能实验，结果如图2 表2除尘灰不同脱硫效率的持续时间 min 所示 脱硫效 除尘灰 1400 率/% ABC D E F G 1200 >95 2.01.51.02.01.02.52.5 1000 >60 2.52.21.53.71.34.53.0 800 600 400 由图3可看出，每种除尘灰都具有一定的脱硫 男 200 能力，这是因为除尘灰都含有Ca0,Mg0,Fe2O3, 0 4 1216202428 Kz0等金属氧化物.Ca0,Mg0等碱金属氧化物在 反应时间min 一定条件下可与$02发生反应，具有一定的脱硫能 图2Ca(OH)z脱硫性能 力，Fe2O3作为催化剂，可提高脱硫反应的速度， Mn0也是一种催化剂. 由图2得到，脱硫效率大于95%和大于60%的 由表2可知，除尘灰脱硫效率在95%、60%以 持续时间分别为11min和13.5min,钙利用率为 上的持续时间远低于纯Ca(OH)2,这是因为与纯 18.2%.钙利用率低的主要原因，一方面是 Ca(OH)2比较，除尘灰的有效脱硫成分少
后的 SO2 浓度采用气体分析仪连续检测．实验过程 中当反应器出口浓度等于进口时停止脱硫实验． 脱硫剂性能以脱硫效率分别大于95％和60％ 的持续时间以及钙利用率进行评价． 表1 除尘灰化学成分（质量分数） ％ 除尘灰 Fe2O3 CaO MgO SiO2 Al2O3 FeO K2O Na2O MnO ZnO 其他 A 56∙7 7∙88 1∙32 4∙25 1∙8 13∙9 0∙075 0∙037 0∙22 0∙04 13∙78 B 57∙6 17∙91 2∙14 5∙45 2∙79 5∙3 0∙136 0∙058 0∙23 0∙04 8∙35 C 53∙9 3∙37 0∙82 5∙6 1∙39 12∙4 0∙5 0∙31 0∙91 6∙72 14∙08 D 3∙4 15∙65 27∙93 5∙44 8∙58 0∙8 2∙68 1∙93 2∙8 0∙056 30∙73 E 55∙3 5∙16 8∙51 8∙05 2∙75 11∙7 0∙28 0∙067 0∙21 0∙23 7∙74 F 5∙83 15∙92 30∙88 8∙22 8∙22 0∙5 2∙29 1∙56 3∙43 0∙37 22∙78 G 5∙91 42∙89 11∙46 4∙22 0∙74 1∙2 0∙56 0∙26 0∙016 0∙23 32∙51 1—流量计；2—质量流量计；3—气体混合器；4—温度控制器；5— 预热加湿器；6—蠕动泵；7—SO2 测点1；8—SO2 测点2；9—流化 床反应器；10—温度检测仪；11—保温装置；12—通风橱 图1 脱硫剂性能测定实验装置示意图 2 结果及讨论 2∙1 Ca（OH）2 脱硫性能 用纯 Ca（OH）2 进行脱硫性能实验结果如图2 所示． 图2 Ca（OH）2 脱硫性能 由图2得到脱硫效率大于95％和大于60％的 持续时间分别为11min 和13∙5min钙利用率为 18∙2％．钙 利 用 率 低 的 主 要 原 因一 方 面 是 Ca（OH）2在有水的情况下与 SO2 发生反应生成的 CaSO4和 CaSO3 覆盖到未发生反应的脱硫剂表面 阻止了气体中的 SO2 与脱硫剂发生反应脱硫剂很 快失效；另一方面是纯 Ca（OH）2 反应过程中容易粘 壁、团聚． 2∙2 除尘灰脱硫性能 用7种除尘灰进行脱硫性能实验结果如图3 所示脱硫效率在95％和60％以上的持续时间如表 2所示． 图3 除尘灰脱硫性能 表2 除尘灰不同脱硫效率的持续时间 min 脱硫效 率／％ 除尘灰 A B C D E F G ＞95 2∙0 1∙5 1∙0 2∙0 1∙0 2∙5 2∙5 ＞60 2∙5 2∙2 1∙5 3∙7 1∙3 4∙5 3∙0 由图3可看出每种除尘灰都具有一定的脱硫 能力．这是因为除尘灰都含有 CaOMgOFe2O3 K2O 等金属氧化物．CaOMgO 等碱金属氧化物在 一定条件下可与 SO2 发生反应具有一定的脱硫能 力．Fe2O3 作为催化剂可提高脱硫反应的速度． MnO 也是一种催化剂． 由表2可知除尘灰脱硫效率在95％、60％以 上的持续时间远低于纯 Ca（OH）2这是因为与纯 Ca（OH）2比较除尘灰的有效脱硫成分少． ·50· 北 京 科 技 大 学 学 报 2007年 增刊2
Vol.29 Suppl.2 汪莉等：利用除尘灰制备高效脱硫剂 51. 鉴于除尘灰F无论是脱硫率在95%、60%以上 达95%和60%以上持续时间见表4. 的持续时间，还是失效时间都是最长的，以及除尘灰 1400 A中的Fe2O3和Fe0含量最高，选择除尘灰A和F 日1200 作为Ca(OH)2的添加剂制备脱硫剂 意1oo 800 2.3除尘灰作为添加剂实验 600 2.3.1除尘灰与Ca(0H)z直接混合 400 200 将除尘灰A和除尘灰F作为添加剂分别与Ca 16 32 48 64 80 96 (OH)2直接混合，进行脱硫性能实验，出口SO2浓 反应时间min 度随着反应时间的变化如图4和图5所示.混合后 的脱硫效率在95%和60%以上的持续时间见表3. 图6除尘灰A与Ca(OH)z焙烧脱硫性能 1400m 1400 日1200 1200 1000 800F 600 800 600 400 京 400 200 200 6 912 15 6 12182430 36 42 48 反应时间min 反应时间min 图4除尘灰A与Ca(OH)z混合脱硫性能 图7除尘灰F与Ca(OH)2焙烧脱硫性能 1400 表4焙烧后不同脱硫效率的持续时间 min 1200 脱硫效率/% 除尘灰A 除尘灰F 1000 800 >95 31 19 600 >60 35 24 400 200 由图6和图7可知，除尘灰A作添加剂，钙利 121620242832 反应时间min 用率达到70.2%，较纯Ca(0H)2钙利用率高52个 百分点，除尘灰F焙烧后钙利用率为40.2%，比加 图5除尘灰F与Ca(OH)2混合脱硫性能 水混合高17.9%.其原因是焙烧优化了脱硫剂的孔 表3混合后不同脱硫效率的持续时间 隙，除尘灰A作添加剂的效果尤其明显，则可能是 min 脱硫效率/% 焙烧后Fe2O3与Ca(OH)2反应生成了某种复合金 除尘灰A 除尘灰F 属氧化物，提高了脱硫反应活性， >95 5 8 由表4可知，除尘灰A和Ca(OH)z混合焙烧后 >60 6 12 脱硫效率在95%以上的持续时间为31min,比除尘 由图4、图5计算，除尘灰A混合后的钙利用率 灰F与Ca(0H)2混合焙烧的持续时间延长了12 为10.8%，比纯Ca(0H)2低，除尘灰F混合后钙利 min,主要是焙烧时Fe2O3起到了关键作用. 用率为22.3%，优于纯Ca(0H)2·其原因是混合 3结论 后，除尘灰起到了分散的作用，避免了Ca(OH)2中 的团聚，使脱硫剂与S02能更加充分的接触发生反 本文对钢铁企业除尘灰作为Ca(OH)z的添加 应，除尘灰F含有的Ca0和Mg0多.由表3可知， 剂制备高效脱硫剂的方法进行了实验研究，得到如 除尘灰F脱硫效率在95%和60%以上的持续时间 下结论： 分别达到12min和8min,近两倍于除尘灰A, (1)用Ca(OH)2脱硫，Ca(OH)2易团聚，钙利 2.3.2除尘灰与Ca(0H)2混合焙烧 用率只有18.2%，将造成运行成本提高，不宜单独 将除尘灰A和除尘灰F分别与Ca(OH)2加水 使用 混合、焙烧制备脱硫剂，进行脱硫性能实验.S02浓 (2)用钢铁企业除尘灰脱硫，脱硫率在95%和 度随着反应时间的变化如图6、图7所示，脱硫效率 60%以上的持续时间短，失效快，不能单独使用
鉴于除尘灰 F 无论是脱硫率在95％、60％以上 的持续时间还是失效时间都是最长的以及除尘灰 A 中的 Fe2O3 和 FeO 含量最高选择除尘灰 A 和 F 作为 Ca（OH）2 的添加剂制备脱硫剂． 2∙3 除尘灰作为添加剂实验 2∙3∙1 除尘灰与 Ca（OH）2 直接混合 将除尘灰 A 和除尘灰 F 作为添加剂分别与 Ca （OH）2 直接混合进行脱硫性能实验出口 SO2 浓 度随着反应时间的变化如图4和图5所示．混合后 的脱硫效率在95％和60％以上的持续时间见表3． 图4 除尘灰 A 与 Ca（OH）2 混合脱硫性能 图5 除尘灰 F 与 Ca（OH）2 混合脱硫性能 表3 混合后不同脱硫效率的持续时间 min 脱硫效率／％ 除尘灰 A 除尘灰 F ＞95 5 8 ＞60 6 12 由图4、图5计算除尘灰 A 混合后的钙利用率 为10∙8％比纯 Ca（OH）2 低除尘灰 F 混合后钙利 用率为22∙3％优于纯 Ca（OH）2．其原因是混合 后除尘灰起到了分散的作用避免了 Ca（OH）2 中 的团聚使脱硫剂与 SO2 能更加充分的接触发生反 应除尘灰 F 含有的 CaO 和 MgO 多．由表3可知 除尘灰 F 脱硫效率在95％和60％以上的持续时间 分别达到12min 和8min近两倍于除尘灰 A． 2∙3∙2 除尘灰与 Ca（OH）2 混合焙烧 将除尘灰 A 和除尘灰 F 分别与 Ca（OH）2 加水 混合、焙烧制备脱硫剂进行脱硫性能实验．SO2 浓 度随着反应时间的变化如图6、图7所示．脱硫效率 达95％和60％以上持续时间见表4． 图6 除尘灰 A 与 Ca（OH）2 焙烧脱硫性能 图7 除尘灰 F 与 Ca（OH）2 焙烧脱硫性能 表4 焙烧后不同脱硫效率的持续时间 min 脱硫效率／％ 除尘灰 A 除尘灰 F ＞95 31 19 ＞60 35 24 由图6和图7可知除尘灰 A 作添加剂钙利 用率达到70∙2％较纯 Ca（OH）2 钙利用率高52个 百分点除尘灰 F 焙烧后钙利用率为40∙2％比加 水混合高17∙9％．其原因是焙烧优化了脱硫剂的孔 隙．除尘灰 A 作添加剂的效果尤其明显则可能是 焙烧后 Fe2O3 与 Ca（OH）2 反应生成了某种复合金 属氧化物提高了脱硫反应活性． 由表4可知除尘灰 A 和 Ca（OH）2 混合焙烧后 脱硫效率在95％以上的持续时间为31min比除尘 灰 F 与 Ca（OH）2 混合焙烧的持续时间延长了12 min主要是焙烧时 Fe2O3 起到了关键作用． 3 结论 本文对钢铁企业除尘灰作为 Ca（OH）2 的添加 剂制备高效脱硫剂的方法进行了实验研究得到如 下结论： （1） 用 Ca（OH）2 脱硫Ca（OH）2 易团聚钙利 用率只有18∙2％将造成运行成本提高不宜单独 使用． （2） 用钢铁企业除尘灰脱硫脱硫率在95％和 60％以上的持续时间短失效快不能单独使用． Vol．29Suppl．2 汪 莉等： 利用除尘灰制备高效脱硫剂 ·51·
.52 北京科技大学学报 2007年增刊2 (3)除尘灰F含有有效脱硫成分Ca0、Mg0等 Ind Eng Chem Res,1992.31(4):1130 碱金属氧化物达50%以上，作为Ca(0H)2的添加 [9]Davini P.Investigation of flue gas desulphurizati-on by fly ash and 剂时钙利用率为22.3%，高于纯Ca(0H)2脱硫的 calcium hydroxide mixtures.Resour Conserv Recycl,1995.15: 193 钙利用率.除尘灰F与Ca(OH)2混合焙烧时利用 [10]赵毅，赵建海，马双沈，等.高活性吸收剂去除二氧化疏的实 率提高到40.2%. 验研究.华北电力大学学报，2001,28(1)：72 (4)除尘灰A中Fe2O3和Fe0含量高，作为添 [11】胡将军，刘慧龙，邓德明，等.高效干法脱硫剂的研究·大气 加剂与Ca(OH)2直接混合时，钙利用率只有 污染防治，1999,25(3)：1 [12]Tomohiro I,Takashizuka Y:Takeshi M.Effect of calcium sul- 10.8%,但混合焙烧后，钙利用率提高到70.2%，脱 fate addition on the activity of the absorbent for dry flue gas 硫率在95%以上的持续时间从11min延长到31 desulfurization.Energy Fuels,2001.15:436 min,脱硫率在60%以上的持续时间从13.5min延 [13]Ferndndez J.Renedo M J.Pesquera A.Irabien J A.Effect of 长到35min·这可能是焙烧过程中，Fe203与Ca CaS4 on the structure and use of Ca (OH)2/fly ash sorbents for (0H)2反应生成了一种复合金属氧化物，并优化了 SO2 removal.Powder Technol,2001,119:201 脱硫剂的孔隙，从而提高了反应速度和钙利用率. [14]Tsuehiai H.Ishizuka T.Ueno T.Highly active absorbent for SO2 removal prepared from coal fly ash.Ind Eng Chem Res. 参考文献 1995,34(4):1404 [15]尹仕吉.脱硫剂的研究.电力环保研究，1996(3)：49 []张承中，党筱风，严秉勤.循环流化床绕结烟气脱疏热态模拟 实验研究.西安建筑科技大学学报，1997,29(3)：349 [16]Ueno T.Process for preparing desulfurizing and denitrating a- gents,US.4629721,1986 [2]李希超.日本烧结环保的技术的新发展，烧结球团，1994(6)： 18 [17]Ali A S.Hitoki M.Hasatani M.Comparative reactivity of Ca [3]付颖，钱枫，周芸芸。燃煤飞灰制备脱硫剂的实验研究·环境 (OH)2derived oxides for SOz removal.J Chem Eng Jpn.1994. 27(5):650 科学与技术，2006,29(8)：91 [18]黄学敏，马广大，干法烟气脱硫用高效粒状脱硫剂的研究. [4]宗润宽，苏艳霞，胡金榜.钙基烟气脱硫剂的生产研究进展. 技术进展，2001,12：12 西安建筑科技大学学报，2000,32(3)：245 [19]张佩芳，黄学敏.含氧化铁粉粒状脱硫剂的脱硫性能研究 [5]宗润宽，苏艳霞，田天.钙基烟气脱硫剂制备的实验研究.环 西安建筑科技大学学报，2004,36(2)：163 境污染治理技术与设备，2001,2(2)：25 [20]刘煜，孟令县.多孔氧化钙孔结构特征的数学描述与分析 [6]Liu C F,Shih S M Lin R B.Kinetics of the reaction of Ca 中国电机工程学报，2002,22(7)：145 (OH)2/fly ash sorbent with S02 at low temperatures.Chem Eng [21]赵毅，马双忧，李燕中，等，利用粉煤灰吸收剂对烟气脱硫脱 Sci,2002,57:93 [7]Peterson J R.Rochelle G T.Aqucous reaction of fly ash and cal- 氮的实验研究.中国电机工程学报，2002,22(3)：108 [22]傅国光，彭晓峰，颜岩.水合煅烧改性Ca0孔隙的实验分析 cium hydroxide to produce calcium silicate absorbent for flue gas 热科学与技术，2003,2(3)：240 desulfurization.Environ Sci Technol.1988.22(11):1299 [23]陈鸿伟，吉云，崔晓刚。钙基脱硫剂煅烧特性的研究.华东电 [8]Ho C S.Shih S M.Ca(OH)2/fly ash sorbents for SOz removal. 力，2004,32(4)：14 Preparation of highly effective desulfurizer using various dusts as additives WANG Li,LV Chunxiang,SONG Cunyi,LI Zifu Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT Ca(OH)2 and seven kinds of dust from the iron and steel enterprise were used to produce desulfur- izers through different methods.These desulfurizers were tested in a fluidized bed reactor in the laboratory.Du- ration of over 950 desulfurization efficiency and the calcium utilization ratio were measured for different desulfu- rizers.The experimental results showed that the desulfurizer in which the Ca(OH)2 and dust A (as additive) were mixed and then baked at a high temperature,could effectively improve desulfurization efficiency.The cal- cium utilization ratio could be increased from 18.2%to 70.2%and duration of over 95%desulfurization effi- ciency could be kept from 11 to 31min.It proved that the desulfurizer produced by the above mentioned method could efficiently improve the calcium utilization ratio.This demonstrates that the practical utilization of this desulfurizer for sintering gas desulfurization has great potential. KEY WORDS sintering gas desulfurization:desulfurizer:dust;calcium utilization ratio
（3） 除尘灰 F 含有有效脱硫成分 CaO、MgO 等 碱金属氧化物达50％以上作为 Ca（OH）2 的添加 剂时钙利用率为22∙3％高于纯 Ca（OH）2 脱硫的 钙利用率．除尘灰 F 与 Ca（OH）2 混合焙烧时利用 率提高到40∙2％． （4） 除尘灰 A 中 Fe2O3 和 FeO 含量高作为添 加剂 与 Ca （OH）2 直 接 混 合 时钙 利 用 率 只 有 10∙8％但混合焙烧后钙利用率提高到70∙2％脱 硫率在95％以上的持续时间从11min 延长到31 min脱硫率在60％以上的持续时间从13∙5min 延 长到35min．这可能是焙烧过程中Fe2O3 与 Ca （OH）2 反应生成了一种复合金属氧化物并优化了 脱硫剂的孔隙从而提高了反应速度和钙利用率． 参 考 文 献 ［1］ 张承中党筱凤严秉勤．循环流化床烧结烟气脱硫热态模拟 实验研究．西安建筑科技大学学报199729（3）：349 ［2］ 李希超．日本烧结环保的技术的新发展．烧结球团1994（6）： 18 ［3］ 付颖钱枫周芸芸．燃煤飞灰制备脱硫剂的实验研究．环境 科学与技术200629（8）：91 ［4］ 宗润宽苏艳霞胡金榜．钙基烟气脱硫剂的生产研究进展． 技术进展200112：12 ［5］ 宗润宽苏艳霞田天．钙基烟气脱硫剂制备的实验研究．环 境污染治理技术与设备20012（2）：25 ［6］ Liu C FShih S M Lin R B．Kinetics of the reaction of Ca （OH）2／fly ash sorbent with SO2at low temperatures．Chem Eng Sci200257：93 ［7］ Peterson J RRochelle G T．Aqueous reaction of fly ash and calcium hydroxide to produce calcium silicate absorbent for flue gas desulfurizationEnviron Sci Technol198822（11）：1299 ［8］ Ho C SShih S M．Ca（OH）2／fly ash sorbents for SO2 removal． Ind Eng Chem Res199231（4）：1130 ［9］ Davini P．Investigation of flue gas desulphurizat-i on by fly ash and calcium hydroxide mixtures．Resour Conserv Recycl199515： 193 ［10］ 赵毅赵建海马双沈等．高活性吸收剂去除二氧化硫的实 验研究．华北电力大学学报200128（1）：72 ［11］ 胡将军刘慧龙邓德明等．高效干法脱硫剂的研究．大气 污染防治199925（3）：1 ［12］ Tomohiro ITakashizuka YTakeshi M．Effect of calcium sulfate addition on the activity of the absorbent for dry flue gas desulfurization．Energy Fuels200115：436 ［13］ Fernández JRenedo M JPesquera AIrabien J A．Effect of CaSO4on the structure and use of Ca （OH）2／fly ash sorbents for SO2removal．Powder Technol2001119：201 ［14］ Tsuehiai HIshizuka TUeno T．Highly active absorbent for SO2removal prepared from coal fly ash．Ind Eng Chem Res 199534（4）：1404 ［15］ 尹仕吉．脱硫剂的研究．电力环保研究1996（3）：49 ［16］ Ueno T．Process for preparing desulfurizing and denitrating agents．US．46297211986 ［17］ Ali A SHitoki MHasatani M．Comparative reactivity of Ca （OH）2derived oxides for SO2removal．J Chem Eng Jpn1994 27（5）：650 ［18］ 黄学敏马广大．干法烟气脱硫用高效粒状脱硫剂的研究． 西安建筑科技大学学报200032（3）：245 ［19］ 张佩芳黄学敏．含氧化铁粉粒状脱硫剂的脱硫性能研究． 西安建筑科技大学学报200436（2）：163 ［20］ 刘煜孟令县．多孔氧化钙孔结构特征的数学描述与分析． 中国电机工程学报200222（7）：145 ［21］ 赵毅马双忱李燕中等．利用粉煤灰吸收剂对烟气脱硫脱 氮的实验研究．中国电机工程学报200222（3）：108 ［22］ 傅国光彭晓峰颜岩．水合煅烧改性 CaO 孔隙的实验分析． 热科学与技术20032（3）：240 ［23］ 陈鸿伟吉云崔晓刚．钙基脱硫剂煅烧特性的研究．华东电 力200432（4）：14 Preparation of highly effective desulfurizer using various dusts as additives WA NG L iLV ChunxiangSONG CunyiLI Zif u Civil and Environmental Engineering SchoolUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China ABSTRACT Ca（OH）2and seven kinds of dust from the iron and steel enterprise were used to produce desulfurizers through different methods．These desulfurizers were tested in a fluidized bed reactor in the laboratory．Duration of over95％ desulfurization efficiency and the calcium utilization ratio were measured for different desulfurizers．The experimental results showed that the desulfurizer in which the Ca（OH）2 and dust A （as additive） were mixed and then baked at a high temperaturecould effectively improve desulfurization efficiency．The calcium utilization ratio could be increased from 18∙2％ to 70∙2％ and duration of over 95％ desulfurization efficiency could be kept from11to31min．It proved that the desulfurizer produced by the above-mentioned method could efficiently improve the calcium utilization ratio．This demonstrates that the practical utilization of this desulfurizer for sintering gas desulfurization has great potential． KEY WORDS sintering gas desulfurization；desulfurizer；dust；calcium utilization ratio ·52· 北 京 科 技 大 学 学 报 2007年 增刊2
